Ученые описывают сверхгидрофобную поверхность на основе оксида церия с повышенной стойкостью к атмосферным воздействиям и способностью к самовосстановлению.
Для сверхгидрофобного покрытия проблему представляет его ограниченная долговечность, что часто препятствует его применению на открытом воздухе. Теперь ученые предложили масштабируемое, самовосстанавливающееся гибридное покрытие на основе CeO2/PDMS, в котором совместно используются преимущества от адсорбции углеводородов оксидами редкоземельных элементов и полимера на основе углеводородов как источника углеводорода. Было продемонстрировано, что это гибридное покрытие существенно превосходит другие сверхгидрофобные поверхности по самовосстановлению сверхгидрофобности и атмосферостойкости.
Широкий спектр энергетических и экологических применений
Синергетический эффект ускоряет восстановление сверхгидрофобности благодаря улучшенной адсорбции углеводородов: например, время самовосстановления покрытия примерно в 30 раз меньше, чем у покрытия на основе наночастиц CeO2 после плазменной обработки. Кроме того, покрытие продемонстрировало отличную устойчивость к атмосферным воздействиям благодаря (1) сохранению сверхгидрофобности в течение 1 года без негативного влияния на окружающую среду и (2) успешному прохождению ускоренных испытаний на атмосферостойкость.
Наконец, покрытие было успешно нанесено на наружные электрические изоляторы и продемонстрировало при этом отличные характеристики самовосстановления сверхгидрофобности даже после воздействия электрического напряжения 600 В в присутствии проводящих капель воды. Исследователи полагают, что покрытие обеспечивает надежную сверхгидрофобность благодаря быстрому самовосстановлению и может быть нанесено на любой тип подложек со сложной геометрией с помощью одностадийного процесса распыления, что будет иметь решающее значение для применения сверхгидрофобного покрытия в широком спектре энергетических и экологических применений.
Исследование опубликовано в журнале Progress in Organic Coatings, выпуск 170, сентябрь 2022 г.
