När regn faller på ett glasfönster eller ett takfönster i plast, det bildar ofta pärlor. Det beror på att dessa ytor vanligtvis är hydrofoba, vilket betyder att de stöter bort vatten.

Men en transparent, nanopartikelbaserad beläggning utvecklad av forskare från Agricultural Research Service kan snabbt byta ytor från hydrofoba till hydrofila, så att det inte regnar och din synlighet försämras inte.

När regndroppar kommer i kontakt med spray-on-beläggningen, de sprider sig, istället för pärlor, förklarar kemisten Sanghoon Kim, som ledde nanopartikelstudierna.

Förutom dess potentiella användning på fönster, beläggningen kan också appliceras på solpaneler, för att hindra smuts från att störa deras prestanda.

Vad mer, Kim och kollegor har observerat att beläggningen fungerar bra på andra material, inklusive plexiglas och metaller som rostfritt stål.

Kim, kemisten Atanu Biswas, och fysikforskaren Kervin Evans - alla vid ARS National Center for Agricultural Utilization Research i Peoria, Illinois-skapade beläggningens nanopartiklar med endast några få laboratoriekemikalier, inklusive ett ag-protein.

Från början till slut, produktionen av nanopartiklar tar mindre än en timme, innebär enkla förfaranden med billiga kemikalier, och kräver inte specialutrustning eller dyr uppvärmning.

I ett proof-of-concept-experiment, forskarna använde bovint serumalbumin som sitt protein och etylcyanoakrylat som utgångsmaterial som är nyckeln till att skapa nanopartiklar. Bovint serumalbumin är en samprodukt från nötkreatursindustrin. Etylcyanoakrylat är en viktig komponent i det som allmänt kallas "superlim".

Enkelt uttryckt, nanopartiklarna bildades när etylcyanoakrylat reagerade med bovint serumalbumin i en lösning av surgjord etanol. Spinning av denna blandning i en centrifug avlägsnade eventuella biprodukter av reaktionen, vilket resulterar i nanopartiklar suspenderade i lösningen.

Att applicera beläggningen går snabbt och enkelt. Allt som behövs är att spruta det på rent glas eller annan rekommenderad yta, skölj sedan med vatten.

Kim, Biswas, och Evans dokumenterade sina resultat i en peer-reviewed vetenskaplig artikel som publicerades 2013 i Colloids and Surfaces B:Biointerfaces.

I en uppföljningsstudie, Kim och kollegan Yeon Seok Kim, av National Institute of Standards and Technology, använde gliadin- ett protein från vete- för att visa att deras process är tillämplig på både vegetabiliska och animaliska proteiner. En artikel som publicerades i år i Journal of Nanoparticle Research har detaljer.

Vanligtvis, växtproteiner är billigare än de från animaliska källor. Oavsett vilken jordbrukskälla som väljs, informella kostnadsberäkningar tyder på att den nya beläggningen kan göras till samma eller mindre kostnad än hydrofila beläggningar som redan finns på marknaden.

Det faktum att Peoria-beläggningen är regnklar på ungefär en minut gör det tydligen unikt. ARS söker patent på forskningen, och forskarna letar efter branschpartner, t.ex. tillverkare av fönsterputsmedel, att kommersialisera uppfinningen.