Uusi panssaroitu superhydrofobinen pinnoite hylkii sekä vettä että likaa ennätyksellisen tehokkaasti, mutta lisäksi se kestää toistuvia iskuja sekä tylpillä että terävillä esineillä.
Innovaation kehittivät Aalto-yliopiston ja kiinalaisen Chengdun elektroniikan ja tekniikan yliopiston tutkijat, joiden mukaan keksintö on materiaalitutkimuksen läpimurto.
Artikkelin uutuuspinnoitteesta julkaisi Nature-lehti.
Ongelmana ollut vaurioherkkyys
Superhydrofobiset pinnat hylkivät tehokkaasti vettä, likaa ja erilaisia taudinaiheuttajia. Niillä on siten käyttöä muun muassa terveydenhoidossa, teollisuudessa ja energiantuotannossa.
Käytännön sovellusten kehittämistä on kuitenkin hidastanut superhydrofobisten pintojen herkkyys viilloille, naarmuille ja lommoille.
Kun pinta kolhiintuu, vaurioitunut alue voi kerätä nesteitä, ja pinnoitteen ominaisuudet kärsivät.
Voidaan tehdä monista materiaaleista
Uudenlaisia iskunkestäviä superhydrofobisia pintoja voidaan tutkijoiden mukaan valmistaa liki materiaalista kuin materiaalista, esimerkiksi metallista, lasista tai keramiikasta.
Uutuuden teho pohjautuu sen kuviointiin. Pinta kuvioidaan kennomaisella rakenteella, joka muodostuu kärjellään seisovien pyramidien muotoisista koloista.
Hauras vettä hylkivä kemikaali levitetään kennon sisäpinnalle. Tämä estää nesteen tarttumisen pintaan, ja pyramidin seinät suojaavat kemiallista pinnoitetta vaurioilta.
”Juuri tämä rakenne on panssarin vahvuuden ja kestävyyden salaisuus”, sanoo Aalto-yliopiston professori Robin Ras.
Terveydenhuoltoon ja aurinkopaneeleihin
Vettä hylkivä pinta on myös antimikrobinen. Näin pinnoitetta voitaisiin hyödyntää esimerkiksi terveydenhuollossa, jossa se pienentäisi infektioriskiä.
Lisäksi uutuuspinnoitetta voidaan käyttää kaikissa muissakin sovelluksissa, joiden pitää hylkiä kosteutta ja likaa.
Yksi esimerkki ovat aurinkopaneelit, joissa kosteuden ja lian kertyminen huonontaa valon imeytymistä, mikä puolestaan vähentää sähköntuotantoa.
Superhydrofobinen lasipinta säilyttäisi kennon tehon pidempään ja vähentäisi vaikeissa paikoissa sijaitsevien aurinkopaneelien puhdistustarvetta.
Toimii myös äärioloissa
Tutkijat testasivat pinnoitteen toimivuuden myös ääriolosuhteissa.
He pitivät panssaroituja materiaaleja useita viikkoja sadan celsiusasteen kuumuudessa.
Lisäksi he upottivat ne tuntikausiksi syövyttäviin nesteisiin, suihkuttivat niitä korkeapaineisilla vesisuihkuilla ja käsittelivät niitä kovakouraisesti äärimmäisessä kosteudessa.
Materiaalit pitivät pintansa kaikissa koettelemuksissa.
Tutkijoiden mukaan tämä tarkoittaa, että panssaripinnoite voisi myös esimerkiksi ehkäistä ruosteen ja jään muodostumista teollisuuden koneissa ja ajoneuvoissa.
(Kuva: Juha Juvonen) Panssaripinnoitteen salaisuutena on sen kennomainen rakenne.
MAINOS
Tilaa Kemia-lehti, saat lahjaksi käsidesin!
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 29 euroa
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Tilaa lehti itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa
- Saat lahjaksi innovatiivisen, kotimaisen Nolla-käsidesin. Lue lisää: Käsidesivaahto tehoaa myös koronavirukseen.
- Kampanja jatkuu 30.6.2020 asti.
Katso lisätiedot ja tartu tarjoukseen.
Tilaamalla lehden tuet kotimaista työtä, tutkimusta ja journalismia.
