Ученые ВолгГТУ работают над технологией создания супергидрофобных полимерных покрытий

Ученые Волгоградского государственного технического университета работают над технологией создания полимерных покрытий, известных также как супергидрофобные, которые могут защитить предметы и материалы от намокания и разрушающего влияния микроорганизмов.

Мы пообщались с Евгением Викторовичем Брюзгиным, доктором химических наук, заместителем заведующего кафедрой ТВВМ («Технология высокомолекулярных и волокнистых материалов») ВолгГТУ, чтобы больше узнать про супергидрофобные покрытия.

Евгений Викторович Брюзгин, доктор химических наук, заместитель заведующего кафедрой ТВВМ

В чем суть разработки

Разработка состоит в том, что мы предлагаем полимерные покрытия с исключительными свойствами смачивания. Мы можем сделать материал либо абсолютно смачиваемым водой, либо абсолютно несмачиваемым, обладающим супергидробными, или исключительными водоотталкивающими свойствами.

За счет чего это работает

Водоотталкивающие свойства покрытий достигаются благодаря нанесению тонкого полимерного покрытия на поверхность, снижающего поверхностную энергию.

Фотографии поверхности хлопчатобумажной ткани при погружении в воду: а)немодифицированная ткань (смачивается); б) гидрофобная ткань, модифицированная сополимером, демонстрирующая «эффект зеркала» (не смачивается).

Применение

Разработки запатентованы, результаты научных исследований опубликованы в высокорейтинговых оригинальных научных журналах. Пока наши покрытия не применяются на практике, но потенциал есть, в том числе для защиты архитектурных сооружений, бетонных конструкций, памятников деревянного зодчества от намокания, предотвращения развития микроорганизмов на поверхности и от их фактического разрушения.

Также подобные полимерные покрытия имеют потенциал применения для защиты материалов от намокания и водопоглощения, например, для строительных и древесных материалов, а также в целях защиты металлических конструкций от коррозии и загрязнения.

Демонстрация эффекта самоочищения поверхности алюминия с супергидрофобным полимерным покрытием при перемещении капли воды (1-6). Капля собирает частицы грязи с поверхности.

В чем отличия от других существующих разработок

Мы сконцентрированы на получении полимерных покрытий, которые можно использовать для создания лакокрасочных материалов, обеспечивающих водоотталкивающие свойства. В мире существуют подобные покрытия, но чаше всего с применением низкомолекулярных гидрофобных агентов, мы же работаем с полимерными агентами, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с молекулярными: образование множественных кооперативных взаимодействий каждой молекулы гидрофобного агента с поверхностью, а также более простое технологическое производство подобных продуктов.

Капли жидкостей ( a) вода, b) молоко, c) красное вино, d) кофе, e) соевый соус, f) все жидкости одновременно) на поверхности алюминия: слева – супергидрофобное полимерное покрытие (не смачивается), справа – немодифицированный алюминий (смачивается).