Crédit: Journal de la chimie des matériaux A (2019). DOI :10.1039/C9TA01753D
Les technologies telles que les panneaux solaires et les LED nécessitent un matériau de couverture qui repousse l'eau, la saleté et l'huile tout en laissant passer beaucoup de lumière. Il existe également un intérêt pour de nouveaux matériaux flexibles afin que ces dispositifs puissent être incorporés dans une variété d'applications créatives comme les rideaux, vêtements, et papier. Des chercheurs de la Swanson School of Engineering de l'Université de Pittsburgh ont créé un plastique optique flexible qui possède toutes ces propriétés, trouver l'inspiration dans un lieu surprenant :la forme des champignons Enoki.
La recherche, "Résistant aux taches, Plastiques optiques flexibles superomniphobes à base de champignons Nano-Enoki, " a été publié dans le Journal de la chimie des matériaux A .
Les chercheurs ont créé une surface de feuille de plastique avec de grands, nanostructures minces qui ont des sommets plus grands, comme un champignon Enoki. Nommé nano-enoki polyéthylène téréphtalate (PET), les nano-structures du revêtement rendent la feuille de plastique superomniphobe, repousser une large gamme de liquides, tout en conservant une grande transparence. La surface peut repousser une variété de liquides tels que non seulement l'eau, mais du lait, ketchup, café, et l'huile d'olive. Il a également une transparence élevée et une brume élevée, ce qui signifie qu'il laisse passer plus de lumière, mais cette lumière est dispersée. Cela le rend idéal pour l'intégration avec des cellules solaires ou des LED, et combiné avec sa flexibilité et sa durabilité, signifie qu'il pourrait être utilisé dans un éclairage flexible ou une technologie portable.
« L'élément clé de ces structures est la forme :elle maintient le liquide au-dessus de la nanostructure. C'est le meilleur de la littérature à ce jour en termes de haute transparence, brume élevée et angle de contact d'huile élevé, " explique Sajad Haghanifar, auteur principal de l'article et doctorant en génie industriel à Pitt. « Nous montrons que les substances qui tachent généralement et laissent des résidus, comme la moutarde et le sang, tomber complètement de la surface, même après qu'ils aient séché. » Les vidéos montrent comment la moutarde séchée et le sang s'écaillent de la surface lorsque la surface est inclinée.
"La feuille de lotus est l'étalon-or de la nature en termes de surface hydrofuge et autonettoyante, " dit Paul Leu, Doctorat., professeur agrégé de génie industriel, dont le laboratoire a mené la recherche. Le Dr Leu détient des postes secondaires en génie mécanique, en science des matériaux et en génie chimique. « Nous avons comparé notre nano-enoki PET avec une feuille de lotus et avons constaté que le nôtre était meilleur pour repousser plus de types de liquides, y compris l'huile d'olive, du sang, café, et l'éthylène glycol. Les surfaces résistent non seulement aux taches de divers liquides, mais peut être adapté pour des applications médicales pour résister aux bactéries ou à la coagulation du sang."