Новости космоса и технологий. » Химия » Ультратонкие самовосстанавливающиеся полимеры создают новые устойчивые водостойкие покрытия

Ультратонкие самовосстанавливающиеся полимеры создают новые устойчивые водостойкие покрытия

Опубликовал: Admin, 18-09-2021, 15:15, Химия, 5 779, 0

Ультратонкие самовосстанавливающиеся полимеры создают новые устойчивые водостойкие покрытия

Исследователи нашли способ сделать ультратонкие поверхностные покрытия достаточно прочными, чтобы выдерживать царапины и вмятины. Новый материал, разработанный путем объединения тонкопленочных и самовосстанавливающихся технологий, имеет почти бесконечный список потенциальных применений, включая самоочищающиеся, противообледенительные, противотуманные, антибактериальные, противообрастающие и улучшенные теплообменные покрытия. , сказали исследователи.

Новое исследование показало, что способность к быстрому испарению специализированного полимера, содержащего сеть динамических связей в его основе, помогает формировать водостойкий, самовосстанавливающийся покрытие наноразмерных толщин. Исследование, проведенное профессором машиностроения и инженерии Университета Иллинойса в Урбане-Шампейн Ненадом Мильковичем и Материаловедение и профессор инженерии Кристофер Эванс, опубликовано в журнале Nature Communications .

В этом исследовании группа Miljkovic в первую очередь сосредоточила внимание на повышении эффективности паровых электростанций, которые являются крупнейшими производителями электроэнергии в мире, за счет использования этих типов покрытий в их конденсаторах. «Покрытия, нанесенные на поверхности конденсаторов, делают их более водостойкими и эффективными при образовании капель воды, что оптимизирует теплопередачу», - сказал старший научный сотрудник Цзинчэн Ма, соавтор исследования.

По словам исследователей, при использовании на паровых электростанциях тонкие покрытия могут вызвать множество проблем с долговечностью. Покрытие может разрушиться в течение недель, а иногда и часов. Такой короткий срок службы делает практическое применение покрытий непрактичным, что было фундаментальной проблемой в области механики и материаловедения на протяжении примерно восьми десятилетий. Более толстые покрытия могут быть более долговечными, но они уменьшают теплопередача и подрывают связанное с этим преимущество покрытия.

Предыдущие исследования показали, что большинство ультратонких покрытий образуют крошечные дырочки после отверждения на поверхности. По словам исследователей, пар проникает через эти дефекты, что приводит к постепенному отслаиванию покрытия, поэтому их целью было разработать водостойкую тонкую пленку без отверстий и повысить общую энергоэффективность паровых электростанций на несколько процентов.

«Самовосстанавливающиеся материалы могут быть переработаны и переработаны сами по себе», - сказал Эванс. «Мы обнаружили, что можем успешно использовать заживление, обеспечиваемое динамическими связями, позволяя покрытиям самовосстанавливаться в ответ на царапины или предотвращать рост точечных отверстий».

Этот материал, называемый dyn-PDMS, можно легко нанести погружением на материалы в наноразмерных слоях на различных поверхностях, таких как кремний, алюминий, медь или сталь.

«Одна из причин, по которой мы можем получить такие тонкие слои, заключается в том, что растворители, используемые в реакции, испаряются очень быстро, оставляя только полимер», - сказал Эванс. «Кроме того, после отверждения материал очень быстро восстанавливается после царапин - настолько быстро, что его трудно наблюдать в реальном времени. Мы не наблюдаем такого поведения в больших объемных образцах материала - только в тонких пленках и это вопрос, на который мы пытаемся ответить сейчас ".

Исследователи утверждают, что ультратонкие покрытия возникли вЭто исследование предлагает решение для устойчивых водостойких материалов и поднимает открытые научные вопросы в области материаловедения и механики жидкости, которые остаются без ответа.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии