As superfícies que foram revestidas com óxidos de terras raras desenvolvem propriedades repelentes de água somente após o contato com o ar. Mesmo em temperatura ambiente, as reações químicas começam com hidrocarbonetos no ar. No jornal Relatórios Científicos , pesquisadores da Universidade de Basel, o Swiss Nanoscience Institute e o Paul Scherrer Institute relatam que são essas reações as responsáveis ​​pelo efeito hidrofóbico.

Terras raras são metais encontrados em minerais de terras raras. Eles são usados ​​hoje em, entre outras coisas, conversores catalíticos automotivos e baterias, na produção de telas e lâmpadas, e como agente de contraste em imagens de ressonância magnética. Sua ampla gama de aplicações significa que há uma grande demanda por terras raras, e essa demanda está aumentando constantemente.

Usos adicionais para terras raras foram abertos depois que pesquisadores americanos relataram em 2013 que as superfícies que foram revestidas com óxidos de terras raras se tornaram repelentes de água.

Cientistas da Universidade de Basel, o Swiss Nanoscience Institute e o Paul Scherrer Institute trabalharam agora com a empresa Glas Trösch para examinar essas propriedades hidrofóbicas mais de perto.

A repelência à água se desenvolve somente após reações químicas

Os pesquisadores revestiram peças de vidro com óxidos de terras raras, nitretos e fluoretos e analisou o quão bem eles podem ser umedecidos com água.

Eles não puderam detectar nenhuma propriedade hidrofóbica quando o revestimento foi recentemente depositado. Foram apenas as reações químicas com hidrocarbonetos gasosos encontrados no ar ambiente que aumentaram a aspereza das superfícies e reduziram o umedecimento pela água.

Os compostos orgânicos gasosos do ar ambiente são primeiro adsorvidos pela superfície e então reagem com os óxidos para formar carbonatos e hidróxidos até que a superfície esteja completamente coberta por esses compostos. Este processo ocorre mesmo à temperatura ambiente.

"Ficamos surpresos que o efeito hidrofóbico foi causado pelo envelhecimento da superfície, "diz o professor Ernst Meyer, do Departamento de Física da Universidade de Basel, comentar os resultados do projeto apoiado pela Comissão de Tecnologia e Inovação (CTI). Estas conclusões são muito reveladoras do ponto de vista científico porque os processos catalíticos também ocorrem frequentemente à temperatura ambiente, o que torna importante entender as propriedades físicas da superfície.

Os materiais examinados são, Contudo, inadequada para a produção industrial de superfícies de vidro repelentes de água, porque o vidro requer um sofisticado processo de armazenamento antes de apresentar as características hidrofóbicas desejadas.