L'ancien boursier postdoctoral Tak-Sing Wong démontre la différence entre les tissus enduits SLIPS et les tissus non traités. Les manches enduites de SLIPS de la blouse de laboratoire repoussent le vin, jus de tomate, des œufs, et plus; le corps non traité de la veste ne le fait pas. Crédit :Eliza Grinnell, MER Communications
(Phys.org) —Depuis 2011, l'équipe de recherche de Harvard qui a créé les surfaces poreuses glissantes infusées de liquide a démontré une série d'applications élégantes pour le revêtement super lisse connu sous le nom de SLIPS, qui repousse presque toutes les substances qu'il touche :l'eau, la glace, huile, eau salée, la cire, du sang, et plus.
Maintenant, SLIPS est portable.
Tel que rapporté le 10 janvier dans un numéro spécial célébrant les 25 ans de la revue Nanotechnologie , l'équipe a modifié les tissus de coton et de polyester de tous les jours pour présenter un comportement antisalissure traditionnel SLIPS.
Dans des publications antérieures, les chercheurs de la Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ont démontré la polyvalence de SLIPS dans des conditions de pH et de température extrêmes, et ont recouvert avec succès divers matériaux allant des bobines de réfrigération aux lentilles, les fenêtres, et céramiques.
Cette dernière avancée pourrait répondre au besoin d'un textile résistant aux taches pour une multitude d'applications grand public et industrielles.
L'état de l'art le plus actuellement disponible, les tissus antitaches puisent leur inspiration et leur design dans la feuille de lotus. De minuscules nanotextures à la surface des feuilles de lotus résistent à l'eau, faisant perler des gouttelettes d'eau sur un coussin d'air au bord de la surface. Les textiles inspirés du lotus utilisent donc des nanostructures remplies d'air pour repousser l'eau. Ceux-ci sont capables de repousser la plupart des liquides aqueux et des particules de saleté, mais ils souffrent d'une série de défauts, explique Cicely Shillingford, assistant de recherche au Wyss Institute et co-auteur principal du Nanotechnologie publication. Ils nécessitent une couche d'air solide stable pour que le processus de perlage se produise et échouent donc facilement sous pression - comme dans une forte tempête de pluie - et ne résistent pas aux dommages physiques, comme la torsion et l'abrasion, très bien. Ils se tachent également plus facilement à partir de liquides organiques ou complexes, comme l'huile.
L'utilisation de SLIPS pour créer des tissus omnirépulsifs consiste à traiter le matériau avec un revêtement infusé de liquide qui modifie les propriétés chimiques du tissu. Huile, l'eau, et d'autres substances perlent et roulent directement sur le tissu. Crédit :Joanna Aizenberg et James C. Weaver
GLISSIÈRES, d'autre part, s'inspire de la carnivore pichet, qui emprisonne une couche d'eau pour créer un revêtement lisse qui fait que les insectes qui se posent dessus font littéralement de l'aquaplanage et tombent dans la plante. Le revêtement SLIPS ancre un film lubrifié glissant infusé à une surface solide nanoporeuse, créer un matériau qui fonctionne extrêmement bien sous la pression ou des dommages physiques, et peut résister à toutes sortes de liquides, y compris l'huile.
"Nous avons pris une page du livre de la Nature, et constatent qu'il a le potentiel de nous aider à développer des solutions à une variété de défis séculaires :de la glace dont nous ne voulons pas sur les serpentins de réfrigération, bactéries dont nous ne voulons pas sur les dispositifs médicaux, et maintenant des taches dont nous ne voulons pas sur les vêtements, " dit Joanna Aizenberg, Amy Smith Berylson Professeur de science des matériaux à SEAS et professeur de chimie et de biologie chimique. Aizenberg est également membre principal du corps professoral du Wyss Institute.
Pour créer un tissu avec une fonctionnalité de type SLIPS, l'équipe a acheté des tissus de coton et de polyester du commerce dans des magasins près de leur laboratoire à Cambridge, Masse., et développé deux façons de les traiter chimiquement. L'une consistait à les enrober de minuscules particules de silice (SiM), et l'autre nécessitait un traitement avec de l'alumine à base de sol-gel (SgB).
L'équipe a ensuite soumis les tissus SLIPS à une sonnerie de tests effectués selon les normes industrielles, y compris la torsion, frottement, et des tentatives de coloration.
"Le tissu SLIPS a montré une capacité sans précédent à repousser une large gamme de fluides et à résister aux taches, et il gère très bien les contraintes physiques et les contraintes, " dit Aizenberg.
Bien que tous les tissus SLIPS ne soient pas (encore) aussi respirants que les chercheurs l'espéraient, ils ont surpassé les tissus antitaches actuellement disponibles sur à peu près toutes les autres mesures. En tant que tel, les applications immédiates les plus probables pourraient être les tissus nécessaires dans des environnements potentiellement extrêmes où la respirabilité n'est pas primordiale, mais l'exposition à des liquides contaminants difficiles et à des risques biologiques est impliquée, tels que des combinaisons tactiques pour l'armée, blouses de laboratoire, vêtements médicaux, vêtements spécialisés pour la construction et la fabrication, et peut-être même des tentes et des stades sportifs.
« Nous sommes très enthousiasmés par la robustesse de la plate-forme technologique SLIPS, " dit Aizenberg.
En 2012, L'équipe d'Aizenberg a remporté un prix R&D 100 pour la technologie du magazine R&D. La récompense, remis annuellement, honore les 100 produits les plus marquants de l'année, les soi-disant changeurs de jeu de la scène technologique.
