Des recherches récentes publiées dans un article de Nano par un groupe de chercheurs de l'Université technique de Nanjing a montré qu'une synthèse en un seul pot à base d'émulsion de silice anisotrope en ajoutant divers agents de couplage au silane fournit une stratégie efficace pour contrôler la morphologie et la modification des particules.

La morphologie de la silice anisotrope est diverse, c'est-à-dire de forme sphérique, forme en forme de tige et forme bouclée, selon l'agent de couplage silane ajouté. D'autres résultats montrent que les particules traitées avec un alkylsilane à longue chaîne ont un angle de contact avec l'eau supérieur à 150° car les agents de couplage au silane peuvent non seulement affecter la morphologie des particules, mais aussi modifier la surface des particules. Des particules de silice modifiées avec un rapport d'aspect élevé ont été assemblées pour préparer des films super-répulsifs. Les films tels que préparés traités par le fluorosilane présentent une superamphiphobie avec un angle de contact avec l'eau de 166° et un angle de contact avec l'huile d'arachide de 151°.

"Généralement, la croissance des particules et la modification des particules ont été réalisées en deux étapes. Cette méthode en un seul pot facilite la préparation de particules modifiées et leurs applications. » déclare Yingyu Zhou, l'auteur principal de l'article.

Les films tels que préparés sont fragiles par pliage ou torsion. En collant les films sur des substrats avec des adhésifs acryliques commerciaux, la robustesse des films est grandement améliorée. Les tests de durabilité fournissent des preuves détaillées que les films conservent leur superhydrophobie dans différentes conditions difficiles, car les gouttelettes d'eau pourraient facilement rouler sur la surface du film pour éliminer les contaminants. Les angles de contact avec l'eau des films étaient encore supérieurs à 150° après 100 cycles d'abrasion ou d'attaque acide/base à différentes valeurs de pH (de 1 à 13). Ceci est important car la plupart des surfaces superhydrophobes artificielles sont mécaniquement faibles et cessent de fonctionner lorsqu'elles sont exposées à des conditions difficiles. Les films de silice anisotrope liés par adhésif auto-assemblés démontrent une excellente résistance aux liquides et une robustesse mécanique.

L'équipe de la Nanjing Tech University explore actuellement des compositions d'émulsions pour mieux contrôler la croissance et la modification des particules de silice anisotropes. Des agents de réticulation seraient appliqués pour augmenter l'adhérence entre les particules de silice. Aussi, l'équipe se concentrera sur la silice anisotrope supportée par des oxydes de métaux de transition, par exemple. TiO2 et ZnO, pour améliorer les applications autonettoyantes en photocatalyse.