Un revêtement nanométrique qui repousse presque tous les liquides

Une équipe de chercheurs de l’Université du Michigan a développé un revêtement nanométrique qui provoque le rébondissement de presque tous les liquides sur les surfaces où il est appliqué. Créer d’une structure de surface d’au moins 95% d’air, le nouveau revêtement “superomniphobic” peut repousser la plus large gamme de liquides; permettant ainsi aux vêtements d’être super résistant aux tâches, une meilleure protection des peintures pour les coques de navires, des vêtements respirants qui offrent une protection contre les produits chimiques nocifs, et des écrans tactiles résistants aux traces de doigts.

Le revêtement est constitué d’un mélange de particules de matière plastique de genre caoutchouc “polydiméthylsiloxane” (PDMS) et de cubes nanométriques résistants aux liquides et contenant du carbone, du fluor, du silicium et de l’oxygène. le revêtement est appliqué sur des surfaces en utilisant une technique connue sous le nom d’électrofilage qui utilise une charge électrique pour créer des fines particules solides à partir d’une solution liquide. Ces particules solides s’incrustent dans la structure des pores de la surface où elles sont appliquées et créent une toile plus fine à l’intérieur de ces pores.

Le fonctionnement est semblable aux gouttelettes d’eau qui sont suspendues par des poches d’air créées entre les petits poils sur la surface des feuilles de lotus. Le revêtement crée une structure qui a 95 à 99% de poches d’air. Cela signifie que les liquides entrent en contact avec le revêtement en touchant à peine la surface solide; Ce qui réduit les forces intermoléculaires de Van der Waals qui dans le cas normal attirent deux états de matière.

Normalement, lorsque les deux matériaux se rapprochent, l’un comme l’autre reçoit une petite charge positive ou négative et dès que le liquide entre en contact avec la surface solide, il va commencer à se répandre; a déclaré Anish Tuteja, professeur adjoint en sciences et génie des matériaux, en génie chimique et en sciences et génie macromoléculaire. Nous avons considérablement réduit l’interaction entre la surface et la goutte.

N’ayant pas de surfaces avec lesquelles interagirent, les gouttelettes interagissent uniquement avec leurs propres molécules. Dons ils restent intacts tout en conservant une forme sphérique et en rebondissant littéralement sur la surface traitée.

Jusqu’à présent, Tuteja et ses collègues ont appliqué le revêtement sur les petits carreaux de l’écran et d’échantillons de timbre-poste. Après avoir testé plus de 100 liquides, les chercheurs ont constaté que deux ont pu pénétrer le revêtement; deux chlorofluorocarbones (CFC) qui sont utilisés comme liquides réfrigérants dans les réfrigérateurs et les climatiseurs.

Ayant prouvé son efficacité sur le café, la sauce soja, l’huile végétale, l’essence et divers alcools, le revêtement peut aussi repousser les acides qui pourraient brûler la peau tels que les acides chlorhydriques et sulfuriques. Tuteja dit que le revêtement est également le premier a démontré la répulsion des liquides tels que les shampooings, les crèmes, le sang, les peintures, les encres d’impression et les argiles qui modifient leur viscosité en fonction de la quantité de force appliquée.

Tuteja fait une démonstration du revêtement nanométrique dans la vidéo ci-dessous.

Leur étude est publiée dans le Journal ‘the American Chemical Society‘.

Source: University of Michigan