Uma nova e prática rota de fabricação para superfícies superomnifóbicas livres de líquidos
p Diagrama esquemático da fabricação da estrutura em forma de cogumelo. Crédito:KAIST
p Uma equipe de pesquisa conjunta liderada pelo Professor Hee Tak Kim e Shin-Hyun Kim no Departamento de Engenharia Química e Biomolecular da KAIST desenvolveu uma tecnologia de fabricação que pode produzir de forma barata superfícies capazes de repelir líquidos, incluindo água e óleo. p A equipe usou a fotofluidização de polímeros contendo moléculas de azobenzeno para gerar uma superfície superomnifóbica que pode ser aplicada para desenvolver tecidos sem manchas, tubos médicos sem incrustação biológica, e superfícies livres de corrosão.
p Texturas de superfície em forma de cogumelo, também chamadas de estruturas duplamente reentrantes, são conhecidos por serem a estrutura de superfície mais eficaz que aumenta a resistência contra a invasão de líquidos, exibindo assim propriedade superomnifóbica superior.
p Contudo, os procedimentos existentes para sua fabricação são altamente delicados, demorado, e caro. Além disso, os materiais necessários para a fabricação são restritos a uma pastilha de silício inflexível e cara, o que limita o uso prático da superfície.
p Para superar essas limitações, a equipe de pesquisa usou uma abordagem diferente para fabricar as estruturas reentrantes chamadas fotofludização localizada, usando o fenômeno óptico peculiar dos polímeros contendo moléculas de azobenzeno (chamados de azopolímeros). É um fenômeno onde um azopolímero se torna fluidizado sob irradiação, e a fluidização ocorre localmente dentro da fina camada superficial do azopolímero.
p Imagem SEM da estrutura em forma de cogumelo. Crédito:KAIST
p Com esta nova abordagem, a equipe facilitou a fotofluidização localizada na camada de superfície superior dos pinos cilíndricos de azopolímero, reconfigurar com sucesso os postes cilíndricos para uma geometria duplamente reentrante enquanto a superfície superior fina fluidizada de um azopolímero está fluindo para baixo.
p A estrutura desenvolvida pela equipe exibe uma propriedade superomnifóbica superior, mesmo para líquidos que se infiltram na superfície imediatamente.
p Além disso, a propriedade superomnifóbica pode ser mantida em uma superfície alvo curva porque seus materiais superficiais são baseados em moléculas altas.
p Além disso, o procedimento de fabricação da estrutura é altamente reprodutível e escalonável, fornecendo uma rota prática para a criação de superfícies onifóbicas robustas.
p Imagem da propriedade superomnifóbica de diferentes tipos de líquidos. Crédito:KAIST
p O professor Hee Tak Kim disse:"Não só a nova tecnologia de foto-fluidização neste estudo produz superfícies superomnifóbicas superiores, mas também possui muitas vantagens práticas em termos de procedimentos de fabricação e flexibilidade de material; Portanto, pode contribuir muito para usos reais em diversas aplicações. "
p O professor Shin-Hyun Kim acrescentou, "A geometria duplamente reentrante projetada neste estudo foi inspirada na estrutura da pele dos colêmbolos, insetos que vivem no solo e respiram pela pele. Enquanto realizava esta pesquisa, Mais uma vez, percebi que os humanos podem aprender com a natureza para criar novos projetos de engenharia. "
p O artigo (Jaeho Choi como primeiro autor) foi publicado em
ACS Nano , um jornal internacional de nanotecnologia, em agosto.