Nie przecieka

Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory wynaleźli materiał, który wodoodpornością przewyższa wszystko, co dotychczas znaliśmy. Jego bardzo istotną cechą jest łatwość produkcji oraz jej niski koszt.

Wynalazcy złożyli już odpowiedni wniosek patentowy i zapewniają, że ich materiał przyda się zarówno do produkcji odzieży, jak i pokryć dachowych czy kadłubów statków. Lista potencjalnych zastosowań wydaje się nie mieć końca.

Niezwykła nanostruktura nowego materiału powoduje, że pomiędzy materiałem a wodą, zawsze znajduje się cienka warstwa powietrza. Wynalazca materiału, John Simpson, nazwał to „efektem Mojżesza”.

Simpson nie jest pierwszym naukowcem, który opracował superwodoodporny materiał. Jednak poprzednie materiały nigdy nie wyszły poza naukowe laboratoria, gdyż są zbyt drogie w produkcji, nie można ich zastosować w odzieży i nie jest możliwe produkowanie ich na skalę przemysłową.

Moim celem było opracowanie najlepszej z możliwych powierzchni wodoodpornych. Wynalazłem szklany proszek o niezwykłych właściwościach, który powoduje, że wszelkie roztwory bazujące na wodzie ‘odskakują’ od powierzchni pokrytej tym proszkiem – mówi Simpson.

Opracowany przez niego proces polega na zróżnicowanym połączeniu dwóch faz szkła. Naukowiec zaczął od warstwy borokrzemianu, którą podgrzał i zmielił na proszek. Następnie połączył go ze szklanym proszkiem zawierającym boran. Zróżnicowanie połączenie prawiło, że powstał porowaty materiał o niezwykłej nanostrukturze. Simpson potraktował go na koniec roztworem, który zmienił właściwości chemiczne szkła na hydrofobowe. Obecność porów oraz odpowiednia nanostruktura wzmocniły efekt napięcia powierzchniowego cieczy powodując, że nie przyczepia się ona do materiału.

Proszek Simpsona jest, jak widzimy, łatwy w produkcji i wystarczy niewielka jego ilość by pokryć dużą powierzchnię. Dodatkową zaletą proszku jest fakt, iż działa on jak termoizolator. Pokryty nim materiał pozostanie zawsze suchy, a pory zapewnią, że będzie on „oddychał”. To jednak nie wszystko. Proszek w większości składa się z amorficznej krzemionki, jest więc bardzo dobrym izolatorem elektrycznym. Jakby jeszcze tego było mało, w dużej mierze chroni on przed powodowaną przez wodę korozją, gdyż woda nie styka się z powierzchnią, którą pokrywa proszek.

To, że nie zmokniemy w czasie deszczu, przyniesie nam niewielką osobistą korzyć. Ale zmniejszenie energochłonności transportu wodnego czy przedłużenie żywotności mostów i budynków ma olbrzymie znacznie dla gospodarki, społeczeństwa i pojedynczego człowieka – mówi Simpson.

wodoodporność szkło materiał Oak Ridge National Laboratory