En ny beläggningslösning som upptäckts av forskare vid Simon Fraser University kan förvandla vanliga material till vattentäta ytor. Produkten blir billigare att tillverka, fri från skadliga fluorerade föreningar, och effektiv på en mängd olika material. Deras forskningsresultat har publicerats i Naturkommunikation .

SFU kemiprofessor och projektledare Hogan Yu uppskattar att deras patenterade vattentätningslösning kommer att vara upp till 90 procent billigare att producera. Yu och hans team driver för närvarande idén fram av investerare och företag med målet att kommersialisera produkten.

Den nya formeln uppfanns i Yus labb när SFU-studenten Lishen Zhang och en annan student arbetade med ett experiment 2016. Studenten använde ett reagens som hade lämnats öppet i några dagar, överraskande genererar vattentäta ytor. "Vid den tiden trodde vi att den utökade luftexponeringen ledde till nedbrytningen av reagenset, som inspirerade Lishen att utforska en okonventionell reaktion som nu är avgörande för vår beläggningsteknik, säger Yu.

Yu och hans team har ägnat de senaste fem åren åt att testa och förfina formeln för beläggningslösningen, som är baserad på en enkel kombination av kemikalier som kallas organosilan, vatten och ett industriellt lösningsmedel. En mängd olika material, som tyg, glas, trä och metall kan sprayas med eller doppas i beläggningsblandningen. Tester har visat att de behandlade ytorna förblir vattentäta i minst 18 månader och ytterligare tester pågår för att fastställa deras prestanda under en ännu längre tidsperiod eller under svåra fysiska förhållanden.

Den vattentäta beläggningens effektivitet undersöktes genom så kallade vattenkontaktvinkeltester. På en vattenavvisande (hydrofob) yta, en droppe förblir sfärisk och glider av istället för att sjunka ner i och klänga fast vid ytan. Teamet fann att deras beläggning har de högsta vattenkontaktvinklarna jämfört med de kommersiella märkesvarorna, som Scotchgard, Woods, KIWI, NikwaxTM, Aldrig blöt, och Grangers.

Förutom vattentäta kläder, forskarna räknar med att deras uppfinning kan användas för att skapa antibiofouling, fläckbeständiga beläggningar för järn eller stål, anti-isbildning och vattenavvisande färg för byggnadskonstruktion, samt effektiva membran för vatten-oljeseparering.

"Eftersom metoden för att producera denna vattentätningslösning är enkel och låg kostnad, produktionen kan också lätt skalas upp för industriella och kommersiella tillämpningar, " förklarar Yu.

Denna produkt visar utmärkta egenskaper när det gäller vattentätning, bekvämlighet, kostnad och robusthet, och det är också miljövänligt, " tillägger han. "Vi tror att den här produkten kan hjälpa till att förbättra människors liv på ett antal sätt, som att hålla oss torra och bekväma under regniga dagar, som är vanliga på västkusten där vi älskar att bo."

Teamet har för närvarande kontakt med SFU:s tekniklicenskontor om IP-skydd och kommersialiseringsplaner, efter att en provisorisk amerikansk patentansökan lämnades in i januari.