پوشش جدید ابرآبگریز برای کاربردهای ضد میکروبی
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر مواد جدید ابرآبگریز با قابلیت استفاده در تجهیزات پزشکی، صفحات خورشیدی و سایر کاربردها ایجاد شده‌اند. این مواد برای استفاده به عنوان پوشش‌های ضد میکروبی بسیار مناسب هستند؛ چرا که باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا نمی‌توانند به سطح آن بچسبند. ویژگی‌های آبگریزی سطح از ساختار نانو مقیاسی به وجود می‌آید که همه‌ی سطح را در برگرفته است. در واقع زمانی سطح آبگریز به وجود می‌آید که بر روی آن، ساختار لانه زنبوری متشکل از مخروط‌های کوچک وارونه، ایجاد شود. سپس ماده‌ی شیمیایی آبگریز بر روی سطح داخلی ساختار لانه زنبوری پوشش داده می‌شود. این فرایند مانع از چسبیدن چیزی به سطح می‌شود و پوشش شیمیایی مانع از آسیب دیدن دیواره‌ی ساختارهای مخروطی می‌شود.
پروفسور رابین راس ، یکی از محققین دانشگاه آلتو بوده و گروه او بخشی از این پروژه تحقیقاتی را انجام داده‌اند. این محقق بیان می‌کند: “این پوشش محافظ می‌تواند از مواد مختلفی تهیه شود. این ماده در واقع ارتباط میان حفره‌های سطحی را ایجاد می‌کند و باعث تقویت آن‌ها می‌شود. ما این پوشش محافظ را با استفاده از حفره‌هایی به شکل کندو‌ی عسل در اندازه‌های مختلف، اشکال مختلف و مواد مختلف ایجاد کردیم. زیبایی این نتایج به عمومی بودن مفهومی است که در مورد مواد مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مفهوم به ما انعطاف پذیری لازم را برای طراحی سطوح مختلف با خاصیت آبگریزی خواهد داد. مخروط‌های وارونه مواد ضد آب را در خود نگه می‌دارند که از چسبیدن آب به سطح جلوگیری می‌کند.
علاوه بر مفید بودن این سطوح در کاربردهای ضد میکروبی، می‌توان از آن‌ها در هر کاربردی که به سطح ضد آب نیاز است، استفاده کرد. فوتوولتاییک‌ها نمونه‌ای از این کاربردها هستند. در این قطعات، رطوبت و غبار باعث می‌شود دیگر نوری جذب آن‌ها نشود و میزان الکتریسته‌ای که می‌توانند تولید کنند کاهش پیدا خواهد کرد. ایجاد سطح شیشه‌ای ابرآبگریز بر روی صفحات خورشیدی مانع از افت بازدهی این قطعات الکترونیکی در مدت زمان طولانی خواهد شد. به علاوه، از آن‌جایی که سلول‌های خورشیدی معمولا بر روی سقف مورد استفاده قرار می‌گیرند و تمیز کردن آن‌ها دشوار است، استفاده از پوشش‌های آبگریز تعداد دفعات لازم برای تمیز کردن آن‌ها را کاهش خواهد داد.
پروفسور زو دانگ رئیس دانشگاه علوم و تکنولوژی برق در چین که یکی از اعضای این گروه تحقیقاتی نیز بوده است بیان می‌کند: “با استفاده از این طراحی، ما راهکار جدیدی برای ایجاد یک سطح آبگریز قدرتمند به دست آورده‌ایم. کار ما در آینده گسترش بیشتر این روش و تجاری سازی آن است.”
پروفسور ژوآنکی وانگ یکی دیگر از همکاران این طرح از دانشگاه هونگ‌کونگ نیز در مورد این طرح بیان کرد: “یکی دیگر از کاربردهای این سطوح آبگریز، در وسایل نقلیه است که در آن پوشش برای مدت زمان طولانی در شرایط پر تنشی قرار دارد.”
برای شبیه سازی محیط واقعی، محققان سطح را در شرایط مختلفی مانند، حرارت‌دهی در دمای 100 درجه برای یک هفته، غوطه‌وری در مایعی با خورندگی بالا برای چند ساعت، قرار دادن در معرض پاشش آب با فشار بسیار بالا و همچنین قرار دادن در فشار و رطوبت شدید، قرار دادند. با وجود اعمال این شرایط، سطح همچنان خاصیت آبگریزی خود را حفظ کرده و تغییری در این ویژگی سطح ایجاد نشد. حال که قدرت و کیفیت این مواد ثابت شده است و محققان دیگری بر روی ویژگی‌های آن در کاربردهای واقعی کار خواهند کرد.
Aalto University
