A molhabilidade especial de superfícies sólidas é um fenômeno onipresente na natureza e tem atraído muita atenção devido às suas potenciais aplicações em diversos campos, como separação óleo-água, antibiofouling e redução de arrasto. Inspirados por alguns organismos biológicos observados na natureza com propriedades superoleofóbicas subaquáticas, como escamas de peixe, nácar colunar e algas marinhas, os pesquisadores estão tentando projetar e criar novos materiais interfaciais.
Vários materiais inorgânicos e orgânicos têm sido usados ​​para fabricar superfícies superoleofóbicas submarinas semelhantes às encontradas na natureza até agora. No entanto, a maioria dos materiais inorgânicos tem transparência e robustez limitadas. É por causa do extenso efeito de dispersão de luz das micro/nano estruturas de superfície, e os materiais orgânicos não têm resistência mecânica suficiente.

Em um estudo publicado recentemente em Nature Protocols , Prof. Meng Jingxin do Instituto Técnico de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências (TIPC, CAS) e Prof. Wang Bailiang da Wenzhou Medical University relataram um protocolo para a preparação de um filme superoleofóbico transparente e robusto que pode ser usado debaixo d'água.

"Nácar natural exibe desempenho mecânico excepcional na proteção do corpo mole interno. Depende muito da organização hierárquica induzida pela biomineralização de aproximadamente 5% de matriz orgânica e 95% de componente inorgânico de aragonita. Curiosamente, ao esfoliar um filme fino de nácar natural (por exemplo, , Anodonta woodiana), o filme não é apenas altamente transparente debaixo d'água, mas também mecanicamente robusto", disse o Prof. Meng.

Antes disso, o Prof. Meng e o Prof. Wang já haviam relatado um filme mineralizado biomimético com superoleofobicidade submarina robusta inspirada no nácar, que foi selecionado como capa da revista e obteve a autorização de patente chinesa.

Além disso, revestimentos super-hidrofóbicos subaquáticos foram preparados em superfícies metálicas e superfícies de malha para separação eficiente de óleo-água.

Neste trabalho, o filme foi formado por uma camada de hidrogel preparada pela superespalhamento de solução de quitosana sobre um substrato superhidrofílico e mineralização biomimética desta camada.

Em contraste com os materiais convencionais à base de hidrogel, o filme exibe propriedades mecânicas significativamente melhoradas devido à combinação de aragonita inorgânica de alta energia e micro/nano estruturas hierárquicas externas homogêneas, levando a uma superoleofobicidade subaquática robusta e adesão de óleo ultrabaixa.

É importante ressaltar que a engenhosa integração de transparência e robustez mecânica em materiais superoleofóbicos subaquáticos expande significativamente suas aplicações potenciais em campos emergentes, como óptica subaquática e dispositivos microfluídicos. + Explorar mais

Desenvolvimento de filme nanocompósito de poliimida-mica com alta resistência a ambientes de baixa órbita terrestre