Menu

Гідрофобність і міцність в одному матеріалі

Гидрофобность и прочность в одном материале

Керамічні покриття на основі оксидів лантаноїдів забезпечують не тільки гідрофобність, але і надзвичайну міцність.

Гідрофобні матеріали мають масу сфер застосування: від скла автомобілів до турбін електростанцій, де зростання змочуваності поверхонь знижує ефективність роботи. Тому розробники шукають покриття не тільки з гідрофобні властивості, але й мають високу міцність і зносостійкість.

Нова робота показала, що широко відома своєю міцністю сімейство керамічних матеріалів на основі оксидів лантаноїдів проявляє водовідштовхувальні властивості. Гідрофобність такій поверхні настільки велика, що крапля рідини відскакує від неї, як м'ячик:

Це досить незвичайний ефект, оскільки більшість керамічних матеріалів гидрофильны. Наприклад, при контакті води з оксидом алюмінію що входить до складу води кисень охоче ділиться своїми електронами з алюмінієм, що мають вільні орбіталі, а кисень, який є частиною оксиду, подібним же чином зв'язується з воднем.

Матеріаловід з MIT Крип Варанасі (Kripa Varanasi) звернув увагу на оксиди лантаноїдів, вільні орбіталі яких «заховані» під кількома зайнятими електронними оболонками, і не настільки легко доступні для кисню води. Виготовивши керамічні платівки на основі оксидів всіх лантаноїдів, за винятком радіоактивного прометия, дослідники під керівництвом Варанасі зазначили, що всі зразки мають високу гідрофобним. Самий доступний з цієї групи матеріалів - оксид церію - зберіг свої водовідштовхувальні властивості і після двогодинного прогрівання при 1 000 °С, і після впливу абразивного карбіду кремнію.

|