Oblek odolný proti jakékoli kapalině

Helena Vrecková  |  Věda

Vědci vytvořili textilní vrstvu, která odolá jakékoli kapalině. Jaké budou možnosti jejího využití?

Vědci udělali tlustou čáru za skvrnami. Zní to jako motto vhodné do každé hloupé reklamy na prací prostředek. Nový objev vědců z australského výzkumného a inovačního centra na univerzitě Deakine je však zajímavější, ačkoli je jeho podstatou právě ochrana látky před poškozením kapalinami (celá studie).

Hydrofobní povrch z nanočástic

Tým vědců pod vedením profesora Tong Lina vytvořil superhydrofobní povrch z nanočástic, který odpuzuje nejen vodu, ale i další kapalné substance. Vědci úspěšně testovali nátěr na bavlněných tkaninách, které byly podrobovány různým testům odolnosti.

Testování probíhalo na nanočásticích oxidu křemičitého s vysoce fotoreaktivní skupinou fenyl azidů. K vytvoření voděodolného povrchu vědci využili techniky LBL (vrstva od vrstvy). LBL vytváří filmy a povlaky pro senzory či další zařízení a výrobky. Tato technika pracuje na principu střídání tenkých vrstev opačně nabitých látek. Střídá se tedy kladný a záporný náboj částic, které jsou při sobě drženy elektrickým nábojem. Mezi vrstvami se používá mycí krok (ponořování, lakování střikem).

Oproti jiným technikám má LBL výhodu ve své jednoduchosti a levnosti. Existuje pro ni také velká škála možných použitelných materiálů. Stejně jako výhody má však tato technika i určité nevýhody. Vědci se tedy museli vypořádat s relativní nestabilitou vrstev. Lin s kolegy nakonec dokázali vrstvy stabilizovat UV zářením, které pevně ukotvilo všechny vrstvy na organickém substrátu (bavlněné tkanině) používaném vědci při testech. Vytvořil se tak jednotný superhydrofobní nátěr ze stabilních křemičitých nanočástic, který využívá přírodních povrchových sil k odpuzování vody a jiných materiálů.

Vlákno bavlněné tkaniny s hydrofobním nátěrem, před a po využití UV záření. (Zdroj: Langmuir)
Vlákno bavlněné tkaniny s hydrofobním nátěrem, před a po využití UV záření. (Zdroj: Langmuir)

Využití od domácnosti až po armádu

Z testů vyplývá, že bavlněné látky s aplikovanou vrstvou jsou odolné proti vodě, kyselinám a zásaditým látkám, organickým rozpouštědlům či proti obyčejnému opakovanému praní v pračce (testováno až 50 vyprání). Povlak odpuzuje vodu úspěšněji než např. vosk na auta či teflon.

Vědci sledovali dopad kapek vody na hydrofobní nátěr pomocí skenovacího elektronového mikroskopu a kamery snímající 30 snímků za sekundu (v originální zprávě je skutečně „at a speed of 30 frames per second“, přestože bychom čekali více). Vysoká odolnost je způsobena počtem vrstev a také úhlem dopadu kapek kapaliny. Kontaktní úhel u nátěru dosáhl 152 až 158 stupňů, zatímco u vosku na auta je kontaktní úhel jen 90 stupňů a u produktů odpuzujících dešťovou vodu ze skla maximálně 110 stupňů.

Ochranná nanovrstva by tak našla obrovské využití v každodenním životě. Co je však na látce opravdu zajímavého je skutečnost, že nečistoty nejen odpuzuje, ale také aktivně odstraňuje. Je ji tedy možné využít například i pro výrobu antibakteriálních oděvů, které by se uplatnily především ve vědě a v lékařství. Vzhledem k její odolnosti proti kyselým látkám by jistě našla uplatnění také v armádě. Možnosti využití takového obleku či látky jsou až nepředstavitelné. Navíc ve spojení s jinou technologií by mohly vznikat nezničitelné ochranné obleky s antibakteriálními účinky.

Nejčtenější

Další weby Mladé fronty