Särskild vätbarhet av fasta ytor är ett allmänt förekommande fenomen i naturen och har väckt stor uppmärksamhet på grund av dess potentiella tillämpningar inom olika områden, såsom olje-vattenseparering, antibiofouling och minskning av motståndet. Inspirerade av vissa biologiska organismer som observerats i naturen med superoleofoba egenskaper under vattnet, såsom fiskfjäll, kolumnär pärlemor och tång, försöker forskare designa och skapa nya gränssnittsmaterial.

Olika oorganiska och organiska material har använts för att tillverka superoleofoba undervattensytor som liknar de som finns i naturen hittills. De flesta oorganiska material har dock begränsad transparens och robusthet. Det beror på den omfattande ljusspridningseffekten från ytmikro/nanostrukturer, och organiska material har inte tillräcklig mekanisk styrka.

I en studie som nyligen publicerades i Nature Protocols , Prof. Meng Jingxin från det tekniska institutet för fysik och kemi vid den kinesiska vetenskapsakademin (TIPC, CAS) och Prof. Wang Bailiang från Wenzhou Medical University rapporterade ett protokoll för att förbereda en transparent och robust superoleofob film som kan användas under vattnet.

"Naturlig pärlemor uppvisar exceptionell mekanisk prestanda när det gäller att skydda den inre mjuka kroppen. Det är mycket beroende av den biomineraliseringsinducerade hierarkiska organisationen av cirka 5 % organisk matris och 95 % oorganisk aragonitkomponent. Intressant nog när man exfolierar en tunn film från naturlig pärlemor (t.ex. , Anodonta woodiana), är filmen inte bara mycket genomskinlig under vattnet utan också mekaniskt robust", säger Prof. Meng.

Innan detta har prof. Meng och prof. Wang redan rapporterat en biomimetisk mineraliserad film med robust undervattens superoleofobicitet inspirerad av pärlemor, som valdes som huvudsida för tidskriften och beviljades det kinesiska patentet.

Dessutom preparerades undervattens superhydrofoba beläggningar på metallytor och nätytor för effektiv olje-vattenseparation.

I detta arbete bildades filmen av ett hydrogelskikt framställt genom superspridning av kitosanlösning på ett superhydrofilt substrat och biomimetisk mineralisering av detta skikt.

I motsats till konventionella hydrogelbaserade material uppvisar filmen avsevärt förbättrade mekaniska egenskaper på grund av kombinationen av högenergi, ordnad, oorganisk aragonit och homogena externa hierarkiska mikro/nanostrukturer, vilket leder till robust undervattens superoleofobicitet och ultralåg oljevidhäftning.

Viktigt är att den geniala integrationen av transparens och mekanisk robusthet i undervattens superoleofoba material avsevärt utökar deras potentiella tillämpningar inom framväxande områden, såsom undervattensoptik och mikrofluidiska enheter. + Utforska vidare

Utveckling av nanokompositfilm av polyimid-glimmer med hög motståndskraft mot miljöer med låg omloppsbana runt jorden