Sciencemag.cz
Doporučujeme
Až dosud se předpokládalo, že kluzké povrchy bývají současně hydrofobní, pro ty uměle přepravené to ale platit nemusí. Hlavní autor nového výzkumu Arun Kumar Kota z North Carolina State University uvádí, že tato kategorie materiálů je zcela neprozkoumaná, takže může mít i neočekávané aplikace.
Způsoby konstrukce pevného povrchu tak, aby byl kluzký, dosud obvykle využívají jeden ze tří přístupů. První možností je strukturování materiálu tak, aby se na povrchu zachytila vrstva vzduchu, která pak slouží jako „mazivo“. Druhý přístup spočíval v texturování povrchu a zachycení vrstvy kapalného maziva na materiálu. V obou těchto případech poškození textury povrchů v důsledku opakovaného používání snižuje jejich kluzkost. Totéž způsobuje postupná ztráta plynných nebo kapalných maziv.
Třetím přístupem je rovnoměrné připojení molekul na hladké pevné povrchy. Až dosud se však v této roli uplatňovaly výhradně hydrofobní látky. Je to logické. Když na hydrofobní povrch pánve nalijeme trochu vody, vytvoří v důsledku odpuzování relativně velké kuličky a po povrchu kloužou. Kluzkost a odpuzování vody však není totéž. Pokud na nově připravený kluzký a současně hydrofilní povrch nalijeme vodu, rozprostře se do tenké vrstvy a bude klouzat jako celek, alespoň na povrchu svislém nebo šikmém.
Jako možné využití se prozatím zmiňuje, že na površích tohoto typu neulpívají proteiny (antimikrobiální i jiné biomedicínské aplikace; na povrchu neporostou bakterie, na implantátu se nebude srážet krev apod.). Dále pak v úvahu přicházejí průmyslové systémy. Při řadě procesů, např. když je povrch chladnější než okolí, na zařízení kondenzuje vodní pára. Na běžných hydrofilních površích se tvoří film, což je mnohdy nežádoucí; na hydrofobních površích se srážející se voda soustřeďuje do kuliček a sklouzne až po nějaké době. Na kluzkém hydrofilním povrchu by vodní pára ihned odtékala pryč, aniž by tolik narušovala vlastnosti povrchu – speciálně se v této souvislosti zmiňují účinnější kondenzátory.
Hamed Vahabi et al, Designing non-textured, all-solid, slippery hydrophilic surfaces, Matter (2022). DOI: 10.1016/j.matt.2022.09.024
Zdroj: North Carolina State University / Phys.org
