7816

كيفيت و كارايي نانوپوشش‌هاي فوق آب گريز: بررسي چالش ها و راهكارها

1399

دكتر رضا نوروزبيگي

سطوح فوق آب گريز با زاويه تماس استاتيك آب بيش تر از 150 درجه و زاويه تماس ديناميك آب كم تر از 10 درجه داراي كاربردهاي بسياري از جمله ضد يخ، خود تميز شوندگي، ضد خوردگي، ضد اصطكاك، ضد رسوب، ضد باكتري، جداسازي آب و روغن، استفاده درعلوم پزشكي و علوم دريايي مي باشند. مهم ترين روش هاي شيميايي ساخت سطوح فوق آب گريز شامل رسوب دهي شيميايي بخار، رسوب دهي حمام شيميايي، هيدروترمال، سل- ژل، لايه نشاني الكتروشيميايي و حكاكي شيميايي هستند. معضلاتي هم چون پايداري مكانيكي، حرارتي و شيميايي ضعيف، شفافيت ضعيف، ايجاد ميعان، رسوب، يخ زدگي و آلودگي هاي احتمالي براي سطوح فوق آب گريز مطرح گرديده اند. بنابراين، روش هايي مانند ساخت سطوح با ساختار زبر و سلسله مراتبي، به كارگيري خود ترميم شوندگي به دو شكل بيروني و دروني به ترتيب با قرار دادن عوامل خود ترميم شونده در ساختار سطح و آرايش مجدد مولكول هاي ساختار، استفاده از پليمر فوق آب گريز داراي حافظه شكلي، استفاده از عناصر نادر خاكي مانند سريم و لانتانيوم اكسيد، ساماريوم دي اكسيد، به كارگيري تركيبات سيليكا، سيلوكسان و سيلان در ساخت سطوح فوق آب گريز، استفاده از مواد اصلاح كننده سطح جهت كاهش انرژي سطحي مانند اسيدهاي چرب جهت رفع چالش هاي پايداري هاي ضعيف مورد بررسي قرار گرفته اند. به كارگيري نانوذرات سيليسيم دي اكسيد و رزين اپوكسي در راستاي ساخت سطح با خاصيت فوق آب گريزي و شفافيت بالا به طور هم زمان، مورد توجه قرار گرفته است. پرش خود به خودي قطره مايع از روي سطح فوق آب گريز به واسطه ساخت سطح با آرايش سلسله مراتبي به منظور جلوگيري از تشكيل ميعان، رسوب و يخ زدگي بر روي سطح فوق آب گريز مؤثر مي باشد. هم چنين، ايجاد پوششي از لايه هاي فوق آب گريز نازك بر روي آلودگي هاي سطوح فوق آب گريز روشي كارآمد در جهت رفع آلودگي ها و احياي خواص فوق آب گريزي سطح معرفي گرديده است. واژه‌هاي كليدي: نانوپوشش فوق آب گريز، پايداري مكانيكي، پايداري شيميايي، خود ترميم شوندگي، شفافيت، ميعان قطره‌اي

10/18/2020 12:00:00 AM

69495

1399/09/22

Quality and performance of superhydrophobic nanocoating: Investigation of challenges and solutions