Μια ερευνητική ομάδα στο Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics, and Physics (CIOMP), μέρος της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, έχει προχωρήσει στην ανάπτυξη ανθεκτικών υπερυδρόφοβων μεταλλικών επιφανειών χρησιμοποιώντας τεχνολογία λέιζερ femtosecond, η οποία επίσης ενισχύει σημαντικά την αντοχή στη διάβρωση.
Η υπερυδροφοβία είναι ένα συνηθισμένο φαινόμενο στη φύση - όπως το αποτέλεσμα αυτοκαθαρισμού που παρατηρείται στα φύλλα του λωτού λόγω των υπερυδρόφοβων ιδιοτήτων των επιφανειών των φυτών. Οι επιστήμονες έχουν αναπαράγει τεχνητές υπερυδρόφοβες ιδιότητες σε διάφορα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων, για να επιτύχουν οφέλη όπως η υδατοαπωθητικότητα, ο αυτοκαθαρισμός, η αντοχή στη διάβρωση, η μείωση της οπισθέλκουσας και η αντιπάγωση. Ωστόσο, οι υπάρχουσες υπερυδρόφοβες μεταλλικές επιφάνειες βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε επιστρώσεις με βάση την πρόσφυση που είναι επιρρεπείς σε υποβάθμιση από διαβρωτικά ιόντα, με αποτέλεσμα τη διάσπαση, τη χαλάρωση και το ξεφλούδισμα της επίστρωσης, γεγονός που θέτει σε κίνδυνο τη χημική αντοχή.
Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η ομάδα του Δρ. Jianjun Yang στο Διεθνές Εργαστήριο Μικρο/Νανό Φωτονικής και Υλικών του CIOMP πρότεινε μια νέα προσέγγιση που συνδυάζει το ντόπινγκ μικρο/νανοδομών που προκαλείται από λέιζερ femtosecond με κυκλική ανόπτηση χαμηλής θερμοκρασίας. Αυτή η μέθοδος δημιουργεί μια βιομιμητική δομή που μοιάζει με φωλιά μυρμηγκιού που κυριαρχείται από μια υποκρυσταλλική φάση στην επιφάνεια του μετάλλου, επιτυγχάνοντας ένα εξαιρετικά σταθερό, αυτοεκκινούμενο υπερυδρόφοβο αποτέλεσμα. Η υποκρυσταλλική φάση βελτιώνει σημαντικά την ανθεκτικότητα της υπερυδρόφοβης ιδιότητας.
Σύμφωνα με τον Δρ Γιανγκ, τα πειράματα δείχνουν ότι το μεταλλικό δείγμα διατήρησε ισχυρή υπερυδρόφοβη ακόμη και μετά από 2,{1}} ώρες βύθισης σε διαβρωτικό αλατούχο διάλυμα. Επιπλέον, η δομή επέδειξε εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, ανθεκτικές ηλεκτροχημικές αντιδράσεις και διάφορες σκληρές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της εμβάπτισης σε όξινα και βασικά διαλύματα, την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία και τους κύκλους κατάψυξης-απόψυξης.
Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο έγκριτο περιοδικό Advanced Materials.