Forskare på U.S.-Avdelningen av Energis Laboratoriumet för den Brookhaven Medborgare har erhållit den första skymten av litet luftar bubblar att uppehället bevattnar från att blöta en toppen non-pinne ytbehandlar. Specificerad information om storleksanpassa och formar av dessa bubblar - och den materiella non-pinnen forskarna som skapas, genom ”pock-att markera” en materiell släta med hål som mäter bara billionths av en mäta - publiceras den on-line todayen i den Nano föra journal över Märker.
I detta föreställa, centralen avbildar är det optiskt profilerar av en bevattna tappar förlagt på ”nanopitted” silikoner; rätten avbildar är en scanningelektronmicrograph av nanocavitiesna; och lämnade avbildar är en tecknad film som illustrerar nanobubbles'na, formar som inneburit från röntgenstrålemätningar.
”Förklarar Våra resultat hur dessa nanocavities fångar mycket lilla bubblar som framför ytbehandla bevattnar extremt impregneringsmedel,”, sade den Brookhaven fysiker och leder författare Antonio Checco. Forskningen kunde leda till ett nytt klassificerar av non-pinnen material för en spänna av applikationer, inklusive förbättra-effektivitet kraftverk, mer fartfylld fartyg och ytbehandlar som är resistent till förorening vid bakterier.
Non-Pinnen ytbehandlar är viktig till många områden av teknologi, från friktionsförminskning till anti-isläggning medel. Dessa ytbehandlar skapas vanligt, genom att applicera beläggningar, liksom Teflon, för att släta, ytbehandlar. Men för en tid sedan - ta det bly- från observationer i natur, notably lotusblommaleafen och några variationer av kryp - forskare har realiserat att lite texturera kan hjälpa. Genom att inkorporera topografiska särdrag, ytbehandlar på, dem har skapat bevattnar extremt frånstötande material.
”Verkställer Vi appellen detta ”superhydrophobicity, ”,” sade den Brookhaven fysiker Benjamin Ocko. ”Uppstår Den, när lufta bubblar återstår fångat i texturerad ytbehandlar, därmed drastiskt förminskande området av flytande i kontakt med heltäckandea.”, Detta tvingar bevattna för att klumpa ihop sig upp in i den formade pärlan tappar, som förbinds svagt till ytbehandla och kan klart rulla av, även med den mest obetydliga sluttningen.
”Att få den första skymten av nanobubbles på ett superhydrophobic ytbehandla oss skapade en stamgästsamling av mer, än nano-hål för en triljon på sänker annars ytbehandlar, och därefter täckt det med ennågot liknande surfactant,”, sade den Charles Svarten, en fysiker på Brookhavens Centrerar för Funktionella Nanometerials.
Täckt Detta, texturerad nanoscale ytbehandlar var mycket mer bevattnar impregneringsmedel, än lägenheten ytbehandlar bara och att föreslå existensen av nanobubbles. Emellertid, därför att nanoscalen inte är tillgängliga användande det vanligamikroskop, är lite bekant om dessa nanobubbles.
Att otvetydigt bevisa, att dessa ultra-litet bubblar, var närvarande, Brookhaven laget burna ut röntgenstrålemätningarna på Källan för MedborgareSynchrotronen Lätt. ”Genom att hålla ögonen på, hur röntgenstrålarna diffracted eller som studsas av ytbehandla, oss är kompetent att avbilda extremt lilla särdrag och att visa, att hålen fylldes mestadels med lufta,”, sade den Brookhaven fysiker Elaine DiMasi.
Checco tillfogade, ”Oss förvånades som bevattnar tränger igenom endast omkring 5 till 10 nanometers in i hålen - ett belopp som motsvarar till endast 15 till 30 lagrar av, bevattna molekylar - vilden av djupet av hålen. Detta ger första riktar bevisar av morfologin av sådan litet bubblar.”,
Enligt forskare observationer bubblar är endast omkring 10 nanometers storleksanpassar in - omkring tio tusen tider mindre än bredden av ett singelmänniskahår. Och lagets resultat visar conclusively att dessa mycket litet bubblar har sänker nästan blast. Detta är i kontrast till större, mikrometer-storleksanpassat bubblar, som har ett mer rundad överträffar.
”Är Denna slätade ut konfiguration lockande för en spänna av applikationer, därför att det förväntas till förhöjning som hydrodynamic nanotextured för halkning ytbehandlar förbi,” Checco sade. ”Dessutom, tränger igenom faktumet, som bevattnar knappt, in i nano-texturerar, om även en utsida pressar appliceras till flytanden, antyder att dessa nanobubbles är mycket stabila.”,
Därför i kontrast till material med större, mikrometer-storleksanpassat texturerar, ytbehandlar fabricerat av det Brookhaven laget kan ställa ut mer stabil superhydrophobic rekvisita.
”Ger Dessa rön en bättre överenskommelse av nanoscaleaspekterna av superhydropobicityen, som bör hjälpa att förbättra designen av den framtida superhydrophobic non-pinnen ytbehandlar,”, sade Checco.
Denna forskning betalas av DOEKontoret av Vetenskap. Tommy Hofmann, en tidigare Brookhaven fysiker nu på Helmholtz Zentrum Berlin som bidras också till detta arbete.