Синтезировано водоотталкивающее покрытие с "эффектом лотоса"

Поверхность цветков и листьев лотоса всегда чиста - капельки воды стекают с их водоотталкивающих покровов, одновременно смывая частицы пыли. Группе японских исследователей под руководством Кинго Ухиды (Kingo Uchida) и Синихиро Накамуры (Shinichiro Nakamura) удалось синтезировать соединение, напоминающее по свойствам покров цветков лотоса, сообщает PhysOrg.

Секрет «эффекта лотоса» заключается в особой микроструктуре его покровов - они состоят из мельчайших бугорков, на поверхности которых вода не может удерживаться. В результате образуются сферические капельки-бусинки воды, которые скатываются вниз, унося с собой загрязнения. Если бы поверхность была абсолютно гладкой, то капли воды имели бы полусферическую форму и сползали бы по поверхности, не захватывая частички грязи.

Ученым удалось синтезировать вещество из группы диарилэтенов, которое напоминает по свойствам покровы лотоса и может быть нанесено на поверхность в виде микрокристаллической пленки. Возможные применения подобных соединений безграничны – это судостроение, покрытие кузовов маши, фасадов домов и проч.

Электронно-микроскопическое исследование пленки синтезированного соединения показало, что его поверхность изначально совершенно гладкая. Но при облучении ультрафиолетом поверхность становится шероховатой (на микроуровне), покрытой подобием пуха, состоящего из волокон диаметром примерно 1 микрометр.

Этот пух и придает пленке водоотталкивающие свойства, сходные со свойствами покровов лотоса. Повторное облучение поверхности, на этот раз светом видимой части спектра, приводит к исчезновению микроволокон, а ее поверхность снова становится смачиваемой.

Такое изменение свойств вещества «по команде» связано с изменениями его молекулярной структуры. Молекула диарилэтена состоит из трех связанных пятиатомных колец. Ультрафиолет вызывает перестройку молекулы, приводящую к изомеризации и образованию четвертого кольца. Этот изомер кристаллизуется в форме иголочки (нити поверхностного «пуха»), что и обеспечивает водоотталкивающие свойства. Видимый свет приводит к обратной реакции – кристаллическая иголка исчезает, свойства меняются.