La mouillabilité spéciale des surfaces solides est un phénomène omniprésent dans la nature et a attiré beaucoup d'attention en raison de ses applications potentielles dans divers domaines, tels que la séparation huile-eau, l'antibiofouling et la réduction de la traînée. Inspirés par certains organismes biologiques observés dans la nature avec des propriétés superoléophobes sous-marines, tels que les écailles de poisson, la nacre colonnaire et les algues, les chercheurs tentent de concevoir et de créer de nouveaux matériaux d'interface.

Divers matériaux inorganiques et organiques ont été utilisés pour fabriquer des surfaces superoléophobes sous-marines similaires à celles trouvées dans la nature jusqu'à présent. Cependant, la plupart des matériaux inorganiques ont une transparence et une robustesse limitées. C'est à cause de l'effet de diffusion de la lumière étendu des micro/nano structures de surface, et les matériaux organiques n'ont pas une résistance mécanique suffisante.

Dans une étude récemment publiée dans Nature Protocols , le professeur Meng Jingxin de l'Institut technique de physique et de chimie de l'Académie chinoise des sciences (TIPC, CAS) et le professeur Wang Bailiang de l'Université médicale de Wenzhou ont rapporté un protocole de préparation d'un film superoléophobe transparent et robuste pouvant être utilisé sous l'eau.

"La nacre naturelle présente des performances mécaniques exceptionnelles dans la protection du corps mou interne. Cela dépend en grande partie de l'organisation hiérarchique induite par la biominéralisation d'environ 5 % de matrice organique et de 95 % de composant inorganique d'aragonite. Fait intéressant, lors de l'exfoliation d'un film mince de nacre naturelle (par ex. , Anodonta woodiana), le film est non seulement très transparent sous l'eau mais aussi mécaniquement robuste », a déclaré le professeur Meng.

Avant cela, le professeur Meng et le professeur Wang ont déjà rapporté un film minéralisé biomimétique avec une superoléophobie sous-marine robuste inspirée de la nacre, qui a été sélectionné comme page d'accueil du journal et a obtenu l'autorisation de brevet chinois.

De plus, des revêtements superhydrophobes sous-marins ont été préparés sur des surfaces métalliques et des surfaces en maille pour une séparation efficace de l'huile et de l'eau.

Dans ce travail, le film a été formé par une couche d'hydrogel préparée par super-étalement d'une solution de chitosane sur un substrat superhydrophile et minéralisation biomimétique de cette couche.

Contrairement aux matériaux conventionnels à base d'hydrogel, le film présente des propriétés mécaniques considérablement améliorées en raison de la combinaison d'aragonite inorganique ordonnée à haute énergie et de structures micro/nano hiérarchiques externes homogènes, conduisant à une superoléophobicité sous-marine robuste et à une adhérence ultra-faible de l'huile.

Il est important de noter que l'intégration ingénieuse de la transparence et de la robustesse mécanique dans les matériaux superoléophobes sous-marins élargit considérablement leurs applications potentielles dans des domaines émergents, tels que l'optique sous-marine et les dispositifs microfluidiques. + Explorer plus loin

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