Det kan stöta bort vatten, olja, alkohol och till och med jordnötssmör. Och det kan spara den amerikanska flottan miljontals dollar i fartygsbränslekostnader, minska mängden energi som fartygen förbrukar och förbättra operativ effektivitet.

Office of Naval Research (ONR) sponsrar arbete av Dr. Anish Tuteja, en docent i materialvetenskap och teknik vid University of Michigan, att utveckla en ny typ av "omnifobisk" beläggning. Denna kemiska beläggning är klar, hållbar, kan appliceras på många ytor och släpper ut nästan vilken vätska som helst.

Av särskilt intresse för marinen är hur omnifoba beläggningar kan minska friktionsmotståndet – motstånd som skapas av ett skrovs rörelse genom vatten – på fartyg, ubåtar och obemannade undervattensfartyg.

Jämför friktionsmotstånd med att jogga genom en pool. På grund av vattnets motstånd, varje steg är svårare och kräver mer energi och ansträngning.

"En betydande andel av ett fartygs bränsleförbrukning [upp till 80 procent vid lägre hastigheter och 40-50 procent vid högre hastigheter] går till att bibehålla dess hastighet och övervinna friktionsmotstånd, " sa Dr Ki-Han Kim, en programofficer vid ONR:s sjökrigs- och vapenavdelning. "Om vi ​​kunde hitta ett sätt att drastiskt minska friktionsmotståndet, fartyg skulle förbruka mindre bränsle eller batterikraft, och njuta av ett större utbud av operationer."

Tutejas omnifoba beläggning skulle kunna vara en lösning. Föreställ dig två fartyg som seglar i samma hastighet – det ena hanterar friktionsmotstånd och det andra täckt av en beläggning som gör att vatten pärlar sig och glider av skrovet lätt. Det belagda kärlet skulle teoretiskt sett sluka mindre bränsle eftersom det inte behöver kämpa mot så mycket vattenmotstånd samtidigt som hastigheten bibehålls.

Även om avvisande beläggningar inte är nya, det är svårt att skapa en som står emot de flesta vätskor och som är tuff nog att hålla sig på olika ytor under långa perioder. Ta en teflonbelagd panna, till exempel. Vatten kommer att pärla ihop sig och rulla av pannan, medan matolja sprids överallt.

"Forskare kan ta en mycket hållbar polymermatris och ett mycket avvisande fyllmedel och blanda dem, sade Tuteja. Men det här ger inte nödvändigtvis en hållbarhet, avvisande beläggning. Olika polymerer och fyllmedel har olika blandbarhet [två ämnens förmåga att blandas ihop]. Att helt enkelt kombinera de mest hållbara enskilda beståndsdelarna ger inte den mest hållbara kompositbeläggningen."

För att konstruera deras innovativa beläggning, Tuteja och hans forskargrupp studerade stora datordatabaser med kända kemiska ämnen. De skrev sedan in komplexa matematiska ekvationer, baserat på varje ämnes molekylära egenskaper, för att förutsäga hur två som helst skulle bete sig när de blandas. Efter att ha analyserat hundratals kombinationer, forskare hittade rätt mix.

Det molekylära äktenskapet var en hit under laboratorietester. Den gummiliknande kombinationen kan sprayas, borstat, doppad eller spinnbelagd på många ytor, och det binder tätt. Beläggningen tål även repor, bucklor och andra faror vid daglig användning. Och hur molekylerna separeras gör beläggningen optiskt klar.

Förutom att minska friktionsmotståndet, Tuteja föreställer sig andra marinens användningsområden för den omnifoba beläggningen – inklusive skydd av högvärdig utrustning som sensorer, radar och antenner från väder.

Förutom omnifoba beläggningar för att minska friktionsmotståndet, ONR sponsrar andra typer av beläggningsforskning för att förhindra korrosion på både fartyg och flygplan och bekämpa biofouling (uppbyggnad av havstulpaner på skrov). Liknande beläggningar kan också förhindra is från att bildas på fartyg som verkar i kalla områden, eller göra isborttagning mycket enklare än konventionella metoder som skrapning.

Tutejas team genomför ytterligare tester på den omnifoba beläggningen, men de planerar att ha den redo för småskalig militär och civil användning inom de närmaste åren.