Канадские ученые предложили новый исходный состав смеси для прозрачных грязеоотталкивающих покрытий

Канадские ученые предложили новый исходный состав смеси для прозрачных грязеотталкивающих покрытий, устойчивых как к водорастворимым, так и к жирорастворимым загрязнениям.
В отличие от традиционных подходов к решению при разработке нового исходного состава смеси ученые обошлись без фторсодержащих компонентов, что делает покрытия значительно менее затратными и одновременно экологически безвредными.
Существовавшим до сих пор исходным смесям для невосприимчивых к грязи покрытий не удалось по праву завоевать признание, поскольку им недоставало необходимой прозрачности или износостойкости, а также в случае фторсодержащих образцов с надлежащими характеристиками они просто являются слишком дорогими для широкого потребления. Кроме того, фторсодержащие продукты стали причиной экологическых проблем, так как они не распадаются и биоаккумулируются.
Новая рецептурная смесь, разработанная коллективом под руководством Гуаджун Лиу Королевского университета (Кингстон, Онтарио) не содержит фтор и основывается на полиуретане, наименее затратном виде синтетического материала, который хорошо оседает на все виды поверхностей. Оригинальные покрытия остаются также прозрачными и отчетливыми при толщине слоя более 10 микрон. Они отталкивают грязь, как на водной основе, так и на масляной.
Секретом успеха являются наращенные ответвления в цепи из полидиметилсилоксана (PDMS), кремнийорганического масла, которое является биосовместимым и также находит применение в медицине. Отдельные компоненты и условия изготовления были подобраны таким образом, чтобы образовалась прочная поперечно структурированная полиуритановая матрица, в которую встроены нано-домены из полидиметилсилоксана. Силиконовые ответвления образуют на поверхности тонкую жидкую пленку, которая производит впечатление смазочного материала. Когда другая жидкость, распределяется на поверхности, она может просто соскальзывать ввиду того, что пленка, в отличие от твердых поверхностей, не может удерживать жидкость.
Новые покрытия отталкивают чернила, оставленные отпечатки пальцев, а также краски. Даже после образования царапин от наждачной бумаги они сохраняют свои грязеотталкивающие свойства. Эту сопротивляемость ученые объясняют тем, что при причинении ущерба поверхностной зоне новые боковые цепочки из нано-доменов восстанавливают поврежденный слой полидиметилсилоксана. Возможными областями применения данных покрытий являются нанесение на сенсорные экраны, например мобильные телефоны и другие портативные электронные устройства, а также покрытия анти-графити.