Ytbeläggningar har länge varit avgörande i olika branscher och erbjuder skydd och funktionalitet. Under de senaste åren har vätskeinfunderade ytor (LIS) dykt upp som en banbrytande teknik som revolutionerar hur vi närmar oss ytbeläggningar.
I en översiktsartikel publicerad i Industrial Chemistry &Materials , författarna Zachary Applebee och Dr. Caitlin Howell utforskar ett nytt tillvägagångssätt inom ytteknologi som avsevärt kan påverka olika industrier, inklusive hälsovård och miljövård.
En ny gräns växer fram:flerkomponents vätskeinfunderade system, eller LIS, som innehåller mer än en komponent i vätskan. Forskningen introducerar konceptet med flerkomponents vätskeinfunderade ytor som ett sofistikerat framsteg bortom de enkomponents vätskebeläggningar som har dominerat området sedan starten i början av 2010-talet.
Dessa innovativa flerkomponents ytbeläggningar har inte bara ett syfte; de är designade för att vara dynamiska, kapabla att aktivt reagera på sin omgivning genom att införliva flera element i vätskeskiktet. Denna mångsidighet möjliggör en myriad av tillämpningar, från medicinsk utrustning som både passivt och aktivt bekämpar infektioner till avancerade kolinfångningssystem och kemiska leveransmekanismer som kontrolleras av magnetfält.
"I den här recensionen utforskar vi den outnyttjade potentialen hos flerkomponents vätskeinfunderade ytor", förklarar Zach Applebee, forskare vid University of Maine. "Genom att integrera olika element i den flytande beläggningen kan vi uppnå synergistiska effekter som förbättrar funktionaliteten på sätt som vi tidigare trodde var omöjliga. Detta öppnar nya vägar för innovation inom både industri och medicin."
Studien kategoriserar dessa ytor baserat på storleken på deras sekundära komponenter, allt från molekylär till mikroskala, och presenterar exempel som visar hur införandet av ytterligare element kan leda till banbrytande framsteg. Granskningen belyser inte bara mångfalden av tillverkningsmetoder utan lägger också grunden för framtida forskningsriktningar inom detta lovande område.
"Det viktigaste budskapet i vår recension är att den flytande naturen hos vätskeinfunderade beläggningar är en spelomvandlare när det gäller att skapa ytor som anpassar sig och svarar", förklarar Caitlin Howell, professor vid University of Maine.
"Genom att utnyttja vätskors naturliga processer, såsom diffusion, flöde och återgång till jämvikt, kan vi börja designa system som dynamiskt flyttar eller placerar sekundära material, oavsett om det är molekyler, nanopartiklar eller till och med andra oblandbara vätskor, precis där vi vill, när vi vill. Möjligheterna är oändliga."
Forskarna är optimistiska om framtiden för denna teknik. De tror att när fler forskare och ingenjörer blir medvetna om de möjligheter som flerkomponents vätskeinfunderade ytor erbjuder, kommer en våg av innovation att följa, vilket leder till utvecklingen av material och system som avsevärt skulle kunna förbättra vår livskvalitet och ta itu med några av världens mest angelägna utmaningar.
"Vi tror att ytor infunderade med flera komponenter är väl positionerade för att börja ta itu med ett brett spektrum av problem när fler forskare blir medvetna om dem", säger Dr. Howell, "och kan vara avgörande för att utforma nya mycket riktade läkemedelsleveranser. system eller skapa industriella ytor som kan anpassa sig till olika typer av föroreningar i realtid."
Mer information: Zachary Applebee et al, Multi-component liquid-infunded systems:a new approach to functional coatings, Industriell Chemistry &Materials (2024). DOI:10.1039/D4IM00003J
Tillhandahålls av Industrial Chemistry &Materials
