Ett gemensamt forskarlag under ledning av professor Hee Tak Kim och Shin-Hyun Kim vid institutionen för kemi- och biomolekylär teknik vid KAIST utvecklade en tillverkningsteknik som till ett billigt pris kan producera ytor som kan stöta bort vätskor, inklusive vatten och olja.

Teamet använde fotofluidisering av polymerer som innehåller azobensenmolekyler för att skapa en superomnifob yta som kan appliceras för att utveckla fläckfria tyger, medicinska slangar som inte är biobeväxta, och korrosionsfria ytor.

Svampformade ytstrukturer, kallas även dubbelt återinträdande strukturer, är kända för att vara den mest effektiva ytstrukturen som ökar motståndet mot vätskeinvasion, uppvisar därigenom överlägsen superomnifoba egenskaper.

Dock, de befintliga procedurerna för deras tillverkning är mycket känsliga, tidskrävande, och kostsamt. Dessutom, de material som krävs för tillverkningen är begränsade till en oflexibel och dyr silikonwafer, vilket begränsar den praktiska användningen av ytan.

För att övervinna sådana begränsningar, forskargruppen använde ett annat tillvägagångssätt för att tillverka de återinträdande strukturerna som kallas lokaliserad fotofludisering genom att använda det märkliga optiska fenomenet med azobensenmolekylinnehållande polymerer (kallade azopolymerer). Det är ett fenomen där en azopolymer blir fluidiserad under bestrålning, och fluidiseringen äger rum lokalt inom azopolymerens tunna ytskikt.

Med detta nya tillvägagångssätt, teamet underlättade den lokaliserade fotofluidiseringen i det övre ytskiktet av cylindriska stolpar av azopolymer, framgångsrikt omkonfigurera de cylindriska stolparna till dubbelt återinträdande geometri medan den fluidiserade tunna övre ytan av en azopolymer flyter nedåt.

Strukturen som utvecklats av teamet uppvisar en överlägsen superomnifob egenskap även för vätskor som infiltrerar ytan omedelbart.

Dessutom, den superomnifoba egenskapen kan bibehållas på en krökt målyta eftersom dess ytmaterial är baserade på höga molekyler.

Vidare, tillverkningsproceduren för strukturen är mycket reproducerbar och skalbar, ger en praktisk väg för att skapa robusta omnifoba ytor.

Professor Hee Tak Kim sa, "Inte bara producerar den nya fotofluidiseringstekniken i denna studie överlägsna superomnifoba ytor, men det har också många praktiska fördelar i termer av fab-procedurer och materialflexibilitet; därför, det kan i hög grad bidra till verklig användning i olika tillämpningar."

Professor Shin-Hyun Kim tillade, "Den designade dubbelt återinträdande geometrin i denna studie var inspirerad av hudstrukturen hos springtails, insekter som bor i jord som andas genom huden. När jag genomförde denna forskning, Jag insåg återigen att människor kan lära av naturen för att skapa nya tekniska konstruktioner."

Tidningen (Jaeho Choi som första författare) publicerades i ACS Nano , en internationell tidskrift för nanoteknologi, i Augusti.