O ex-colega de pós-doutorado Tak-Sing Wong demonstra a diferença entre tecidos revestidos com SLIPS e não tratados. As mangas revestidas com SLIPS do jaleco repelem o vinho, suco de tomate, ovos, e mais; o corpo não tratado da jaqueta não. Crédito:Eliza Grinnell, SEAS Communications
(Phys.org) —Desde 2011, a equipe de pesquisa de Harvard que criou Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces demonstrou uma série de aplicações elegantes para o revestimento superliso conhecido como SLIPS, que repele quase qualquer substância que toque:água, gelo, óleo, água salgada, cera, sangue, e mais.
Agora, SLIPS é usável.
Conforme relatado em 10 de janeiro em uma edição especial que comemora o 25º ano da revista Nanotecnologia , a equipe modificou os tecidos de algodão e poliéster do dia a dia para exibir o comportamento anti-incrustante tradicional SLIPS.
Em publicações anteriores, os pesquisadores da Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e do Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering demonstraram a versatilidade do SLIPS em condições extremas de pH e temperatura, e têm revestido com sucesso diversos materiais que variam de bobinas de refrigeração a lentes, janelas, e cerâmica.
Este último avanço pode atender à necessidade de um robusto, têxteis resistentes a manchas para uma série de aplicações industriais e de consumo.
Mais de última geração atualmente disponível, os tecidos resistentes a manchas extraem sua inspiração e design da folha de lótus. Pequenas nanotexturas na superfície das folhas de lótus resistem à água, fazendo com que gotas de água se acumulem em uma almofada de ar na borda da superfície. Os têxteis inspirados no Lotus, portanto, usam nanoestruturas preenchidas com ar para repelir a água. Estes são capazes de repelir a maioria dos líquidos aquosos e partículas de sujeira, mas eles sofrem de uma série de deficiências, explica Cicely Shillingford, um assistente de pesquisa no Wyss Institute e co-autor principal do Nanotecnologia publicação. Eles exigem uma camada de ar sólido estável para que o processo de perolização ocorra e, portanto, falham facilmente sob pressão - como em uma forte tempestade - e não resistem a danos físicos, como torção e abrasão, muito bem. Eles também se coram mais facilmente com líquidos orgânicos ou complexos, como óleo.
Usar SLIPS para criar tecidos onirrepelentes envolve tratar o material com uma camada de infusão de líquido que altera as propriedades químicas do tecido. Óleo, agua, e outras substâncias, em seguida, formam gotas e rolam para fora do tecido. Crédito:Joanna Aizenberg e James C. Weaver
SLIPS, por outro lado, é inspirado na planta carnívora, que se fixa em uma camada de água para criar um revestimento liso que faz com que os insetos que pousam nele literalmente se hidratem e caiam na planta. O revestimento SLIPS ancora um filme lubrificado escorregadio infundido em uma superfície sólida nanoporosa, criar um material que funciona muito bem sob pressão ou dano físico, e pode resistir a todos os tipos de líquidos, incluindo óleo.
“Pegamos uma página do livro da Nature, e estamos descobrindo que ele tem o potencial de nos ajudar a desenvolver soluções para uma variedade de desafios antigos:gelo que não queremos nas bobinas de refrigeração, bactérias que não queremos em dispositivos médicos, e agora manchas que não queremos nas roupas, "diz Joanna Aizenberg, Amy Smith Berylson Professora de Ciência de Materiais na SEAS e Professora de Química e Biologia Química. Aizenberg também é um membro do corpo docente do Instituto Wyss.
Para criar um tecido com funcionalidade do tipo SLIPS, a equipe comprou tecidos de algodão e poliéster prontos para uso em lojas perto de seu laboratório em Cambridge, Massa., e desenvolveu duas maneiras de tratá-los quimicamente. Um envolveu revesti-los com pequenas partículas de sílica (SiM), e a outra exigia um tratamento com alumina à base de sol-gel (SgB).
A equipe então submeteu os tecidos SLIPS a uma série de testes realizados de acordo com os padrões industriais, incluindo torção, fricção, e tentativas de coloração.
"O tecido SLIPS mostrou uma capacidade sem precedentes de repelir uma ampla gama de fluidos e resistir a manchas, e lida com tensões físicas e tensões muito bem, "diz Aizenberg.
Embora nem todo tecido SLIPS fosse tão respirável (ainda) quanto os pesquisadores esperavam, eles superaram os tecidos resistentes a manchas disponíveis atualmente em quase todas as outras medidas. Como tal, as aplicações imediatas mais prováveis podem ser tecidos necessários em ambientes potencialmente extremos, onde a respirabilidade não é fundamental, mas a exposição a líquidos contaminantes desafiadores e riscos biológicos está envolvida, como trajes táticos para militares, jalecos, roupa médica, roupas especiais para construção e manufatura, e talvez até tendas e estádios esportivos.
"Estamos muito entusiasmados com a robustez da plataforma de tecnologia SLIPS, "Aizenberg diz.
Em 2012, A equipe de Aizenberg ganhou um prêmio R&D 100 pela tecnologia da R&D Magazine. O prêmio, dado anualmente, homenageia os 100 produtos mais importantes do ano, os chamados viradores de jogo do cenário da tecnologia.
