המשטח החדיש מאפשר לקבוע כרצוננו את מערך הרסיסים שעליו, ואפילו יכול להגיע לרמה של דחיית-מים מוחלטת
מחקרו של המדען Lauri Sainiemi בחן שיטות ננו- ומיקרו-עיבוד, שהינן בעלות מספר רב של יישומים. אחת מהדוגמאות המרתקות ביותר הינה משטח צורן ננו-מבני חדיש המאפשר מספר כמעט בלתי-מוגבל של צורות היערכות של רסיסי מים עליו.
המשטח החדיש מאפשר לקבוע כרצוננו את מערך הרסיסים שעליו, ואפילו יכול להגיע לרמה של דחיית-מים מוחלטת. במשטח שכזה, רסיס מים מקפץ כעין כדור טניס. המשטח מאפשר גם את הביקוע של רסיסי המים באמצעות כוחותיו העצמיים בלבד. החוקר, סטודנט לתואר שני באוניברסיטת הלסינקי משתמש במשטחים אלו במחקריו על חומרים, ביישומים אנליטיים וברסיסים מיקרו-נוזליים.
כיום, ניתן לייצר סוגי מבנים שונים על משטחי צורן שקוטרם קטן ממאה ננומטרים. המחקר מתאר שתי שיטות לייצור ננו-מבנים על משטחי צורן.
כימיית המשטח של מבני הצורן יכולה להשתנות באמצעות סיפוח של שכבת חומר אחר, כגון דו-תחמוצת הצורן או פולימר פלואורי דמוי טפלון, מעל המבנים המקורים. משטח חלק של דו-תחמוצת הצורן הינו הידרופילי. לכן, טיפת מים תתפזר בקלות על המשטח ליצירת כעין שלולית מים דקיקה ורחבה עליו. בניגוד לכך, פולימרים דמויי טפלון הינם הידרופוביים או דוחי-מים ועל-כן טיפת המים תהיה בצורת כדורית ותתגלגל בקלות הרחק מהמשטח.
שינוי מבנה המשטח מגביר את תכונותיו ההידרופיליות או ההידרופוביות המקוריות. על-כן, ננו-משטחים המצופים בדו-תחמוצת הצורן הינם הידרופיליים באופן קיצוני, בעוד שאלו המצופים בפולימר דמוי-הטפלון הינם הידרופוביים במידה קיצונית, מסביר החוקר.
עבודת המחקר של המדען מציגה את השיטה הראשונה שבה מייצרים בקלות משטחים הידרופוביים או הידרופיליים מאוד זה לצד זה. המחקר פורסם בכתב-העת Advanced Materials.
“כולנו מכירים את מחבתות הטפלון הדוחות לכלוך מאליהן. לאחרונה, הפיתוח המואץ של ננוטכנולוגיות אפשר את הייצור של משטחים הידרופיליים והידרופוביים חדישים, והם מהווים תחום מחקר מבוקש בכל רחבי העולם,” מסביר החוקר. “ציפויים דוחי-לכלוך הופכים לנפוצים יותר ויותר והם משמשים כבר כיום בציפויים של רכבים, קירות ופסלים. אנו אמורים לראות יישומים מיוחדים נוספים, כגון התקנים המבוססים על רסיסי מיקרו-נוזלים, הצפויים להתממש בעתיד הקרוב.
