► Trang nhất / Tư vấn

Vật liệu cách chất lỏng

12-10-2009

Vật liệu đang được nghiên cứu bởi Viện công nghệ Massachuset (MIT) không bị thấm nước và dầu. Với sáng chế này, các nhà khoa học MIT có thể tạo ra các bề mặt của vật liệu trơ không ngấm bất kỳ chất lỏng nào cho dù đó là nước hay dầu mỏ.

Một giọt nước hình thành trên bề mặt của lá sen (trên cùng bên trái), trong khi một giọt hexadecane thấm vào bề mặt (trên cùng bên phải). Sau khi lá sen được phủ một lớp vật liệu cách nước mới của Viện MIT, nước tiếp tục tạo thành giọt (dưới, trái) và hexadecane cũng vậy

Những vật liệu như vậy có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong sản xuất màng cách nước, màng lọc dầu, sơn xe hơi, và quần áo không bẩn… Hồi năm ngoái, nhóm nghiên cứu, đứng đầu là kỹ sư hóa học Robert Cohen và kỹ sư cơ khí Gareth McKinley, lần đầu tiên đã sáng tạo ra vật liệu chống thấm dầu. Họ bắt đầu với chất dẻo dùng trong không quân có chứa vô số các gốc Flo không hút dầu.

Các nhà khoa học đã tạo cho vật liệu thậm chí còn cách dầu tốt hơn bằng kỹ thuật quang khắc tạo ra các sợi có cấu trúc siêu nhỏ với tác dụng nâng đỡ. Những cấu trúc nhỏ xíu tạo ra các túi khí có tác dụng đẩy chất lỏng và ngăn chúng thẩm thấu qua bề mặt. Trong quá trình nghiên cứu, MIT còn phát hiện ra rằng các vật liệu này ngoài khả năng siêu cách dầu còn có khả năng siêu cách nước; và không thấm hút bất kỳ chất lỏng nào. Mặc dù đây là những vật liệu ít bị ướt nhất từng được chế tạo, vào thời điểm năm trước các nhà khoa học vẫn chưa biết rõ áp lực tối đa mà chúng chịu được cho đến khi chất lỏng có thể làm xẹp các túi khí và khiến cho bề mặt trơ mất tác dụng chống thấm.

Trong công trình mới của mình, các nhà nghiên cứu MIT sử dụng các mô hình chính xác về đặc tính của bề mặt để dự đoán các thay đổi hình học của bề mặt khi chống chịu lực lớn hơn. Dựa vào những đặc tính của một bề mặt cụ thể và một chất lỏng cụ thể, các mô hình có thể dự đoán được góc tiếp xúc. Góc tiếp xúc lớn có nghĩa là chất lỏng sẽ bị tách thành hạt và dễ dàng lăn đi.

Các nhà nghiên cứu sử dụng phương trình để dự đoán cách tố nhất chính sửa bề mặt để tăng góc tiếp xúc. Những nguyên lý thiết kế này không chỉ ứng dụng cho một vật liệu riêng nào. Các nhà nghiên cứu MIT đã phối hợp giữa cấu trúc và hóa chất để tạo ra sự thay đổi trên bất kỳ bề mặt chống thấm nào. Theo giáo sư Di Gao, giảng viên Hóa Dầu mỏ Đại học Pittsburgh, các vật liệu bề mặt của MIT quả là siêu chống thấm: chúng có khả năng cách mọi chất lỏng bằng cách chia tách các chất lỏng thành hạt nhỏ và lăn đi.

                                                                        Theo Viện Khoa học và Công nghệ VN

Bài tiếp --- Bài trước