به لطف تحقیقی که توسط دانشمندان بخش تحقیقات پلیمری موسسه ماکس پلانک در ماینز و دانشگاه فنی دارمشتات صورت گرفته است، در آینده نزدیک عینک‌ها نیازی به تمیز شدن نخواهند داشت و شیشه‌های کثیف خودرو بخشی از گذشته خواهند بود. آنها از دوده شمع برای تولید یک روکش اَبَرآبگریز شفاف که از شیشه ساخته شده است، بهره برده‌اند. آب و روغن از روی این روکش لغزیده و هیچ چیزی پشت سر خود باقی نمی‌گذارند. حتی زمانی که این روکش استفاده از روش ماسه‌پرانی (سندپلاست) آسیب می‌بیند، این ویژگی را حفظ می‌کند. این ماده خاصیت خود را مدیون نانوساختار خود است. سطوح روکش‌دهی شده با استفاده از این ماده می‌توانند در هر کاربردی که کثیفی یا حتی لایه نازکی از آب مضر بوده و یا ایجاد مزاحمت می‌کند، مورد استفاده قرار بگیرند. به‌عنوان مثال از کاربردهای دیگر این ماده می‌توان به استفاده از آن در شیشه‌های آسمانخراش‌ها یا ابزارهای پزشکی اشاره کرد.

این روکش از یک ماده بسیار ساده یعنی سیلیکا ساخته است که ماده اصلی تشکیل‌دهنده تمام شیشه‌هاست. محققان سطوح سیلیکایی را با یک ترکیب فلوئورید سیلیکونی روکش‌دهی کرده و ویژگی دفع آب و روغن را در این سطوح ایجاد نمودند. بخش هوشمندانه این کار ساختار بسیار جالب این روکش است. ساختار این لایه شبیه یک مارپیچ اسفنج‌مانند از حفرات کاملاً بی‌نظم است؛ دیواره‌های این مارپیچ از کُره‌های بسیار کوچک ساخته شده است.

shishe1

دوریس وولمر، یکی از دانشمندان موسسه ماکس پلانک که این کار را رهبری کرده است، می‌گوید: «این سطوح گرد حتی با استفاده از روغن‌های با ویسکوزیته پایین نیز تر نمی‌شوند، حتی اگر این تر شدن از نظر انرژی مطلوب باشد». دلیل این امر این است که مایعاتی که حتی سطوح فلوئورینه را تر می‌کنند، باید روی این کُره‌ها که دارای اندازه ۶۰ نانومتر هستند، فشرده شوند تا یک فیلم را روی سطح تشکیل دهند. این کار نیاز به انرژی بسیار بالایی دارد.

shishe2

وولمر می‌گوید: «ما حتی می‌توانیم این روکش را روی شیشه‌های مربا نیز استفاده کنیم». دوده شعله یک شمع به‌عنوان مدلی برای ساختار حفره‌ای این کُره‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. این محققان یک اسلاید شیشه‌ای را روی شعله شمع گرفتند تا ذرات دوده به قطر ۴۰ نانومتر یک ساختار اسفنج‌مانند را روی شیشه ایجاد نمایند. مرحله بعدی روکش‌دهی این ساختار با سیلیکا در یک ظرف شیشه‌ای بود؛ برای این کار یک ترکیب آلی سیلیکونی فرّار و آمونیاک به‌روش رسوب‌دهی بخار روی سطح نشانده شدند. حرارت دادن این ساختار موجب تجزیه دوده گردید. گام بعدی رسوب‌دهی بخار یک ترکیب فلوئورید سیلیکونی روی ساختار توخالی سیلیکا بود.
سپس آنها تلاش کردند این سطح را با استفاده از مایعات مختلف تر نمایند که موفق نشدند. حتی زمانی که قطرات هگزادکان از ارتفاع زیاد روی این سطح چکانده شد، ترشدگی صورت نگرفت. در صورتی که هگزادکان روی یک تابه نچسب چکانده شود، شبیه آب در یک لگن دستشویی روی آن پخش می‌شود.

جزئیات این کار در مجله Science Express منتشر شده است.

درباره انجمن علمی مهندسی مواد و متالورژی

شرح فعالیت های انجمن: 1. اطلاع رسانی در خصوص فعالیت های علمی ، پژوهشی محققین، متخصصین،دانشجویان و صنعتگران و گسترش این فعالیتها در راستای اهداف انجمن 2. برگزاری کارگاهها و دوره های آموزشی مرتبط با بازار کار رشته مهندسی مواد و متالورژی 3. مشاوره تحصیلی / روانشناسی / موفقیت و ... 4. برگزرای سمینارهای یک روزه مرتبط با رشته 5. برگزاری بازدیدهای علمی از مراکز مهم صنعتی 6. گردآوری و فروش سی دی های درسی و غیره و همچنین e book و نیز کتب و نشریات تخصصی، فیلم های آموزشی مرتبط و غیر مرتبط با رشته مواد و متالورژی 7. ترجمه پروژه و مقالات

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *