Водоотталкивающие текстуры защитят кожухи камер видеонаблюдения от конденсата.
16.07.2017 г.

По материалам газеты SecurityNews

Водоотталкивающие нанотекстуры, поверхность которых состоит из множества мельчайших конусов, могут выполнять роль материала, не подверженного запотеванию. На такой поверхности не образуется конденсат. В видеонаблюдении эти нанотекстуры найдут применение в качестве покрытия для кожухов камер.

Работу над инновационным материалом ведут учёные из Брукхейвенской национальной лаборатории, подчинённой Министерству энергетики США. Они делают это в сотрудничестве со специалистами из Высшей школы промышленной физики и химии Парижа, Политехнической школы, также расположенной в Париже, и французской компании Thales Group.

Идея водоотталкивающих текстур взята у насекомых. Некоторых из них имеют части тела, например экзоскелеты, покрытые волосками, которые устроены таким образом, что могут отталкивать воду и масла. Изучение маленьких существ помогло специалистам в работе над новым принципом построения материалов. Под текстурой в данном случае понимается совокупность молекул, которые связываются между собой и выстраиваются в определённом направлении.

Поверхность текстуры, состоящая из маленьких конусов, сопротивляется смачиванию за счёт того, что капля воды очень слабо удерживается на них. Сила, притягивающая каплю к такой поверхности, настолько мала, что в случае, если две капли сливаются в одну и освободившаяся поверхностная энергия превращается в кинетическую, её оказывается достаточно для того, чтобы капля «спрыгнула». Именно такой механизм действует на крыльях у цикады — они тоже покрыты текстурами, состоящими из конусов нанометрических размеров.

Отталкиваясь от образца, данного природой, учёные меняли размер и форму текстур, изучая, как от этого зависит несмачиваемость поверхности. Выяснилось, что чем мельче элемент текстуры, тем хуже капли удерживаются на поверхности.

Создавая в лаборатории обычные условия для конденсации — тёплый влажный воздух и помещаемый в него холодный предмет — учёные наблюдали поверхность в оптический микроскоп. Если изначально все исследуемые поверхности покрывались водой, то далее цилиндрические текстуры оставались мокрыми, а конические постепенно самоочищались от влаги.
 
Новость представлена на сайте газеты SecurityNews