Разработан сверхэластичный материал, отталкивающий кислоты и растворители

Исследователи из Университета штата Северная Каролина создали новый тип суперомнифобного материала, способного отталкивать агрессивные жидкости при экстремальных деформациях. Разработка представлена командой под руководством Аруна Кумара Коты, доцента кафедры машиностроения и аэрокосмической техники.

Для производства материала применяется лазерная абляция вместо традиционного химического напыления. Лазер формирует на поверхности силоксанового эластомера микровыступы и шероховатую текстуру, которые препятствуют прилипанию жидкостей. Эластомер дополнительно модифицирован фторуглеродным силаном для усиления гидрофобных свойств.

Ключевая особенность разработки — применение машинного обучения для оптимизации параметров лазерной обработки. Алгоритм анализирует мощность лазера, скорость воздействия и пространственную частоту импульсов, определяя оптимальные настройки без многочисленных экспериментов.

Испытания показали, что материал сохраняет суперомнифобные свойства при растяжении до 400 процентов от первоначальной длины. Образцы выдержали более 5000 циклов растяжения и восстановления без потери способности отталкивать кислоты, щелочи и растворители.

Традиционные суперомнифобные покрытия, создаваемые напылением наночастиц из растворителя, отслаиваются при растяжении более чем на 100 процентов. Новый метод исключает использование агрессивных растворителей, что делает производство более экологичным.

Технология предназначена для создания искусственной кожи, компонентов мягкой робототехники, носимой электроники и защитных текстильных покрытий, работающих в химически агрессивных средах.

Источник: Interesting Engineering