Супергидрофобность в быту или доступные нанотехнологии

Добрый день, Хабр!

Сегодняшний краткий обзор посвящен составам, позволяющим добиться в домашних условиях супергидрфобности обрабатываемых объектов.
image

Длительное время ходит много разговоров о потенциале нанотехнологий, в частности, о нанотрубках, графене, фуллеренах и их применениям, которые способны решить все наши проблемы. Словом, очередной технологический прорыв вот-вот на носу. Однако, идут года и особых доступных «революционных» подвижек не набюлюдается. В связи с чем я и решил провести небольшое исследование западного рынка на предмет распространения новых материлов, благодаря которым можно будет упростить себе жизнь. Но обо всем по порядку.

Задача была поставлена просто: отыскать средство для покрытия поверхности для достижения максимальной гидрофобности, т.е. максимального снижения смачиваемости обработанной среды водой(в моем случае, красящей жидкостью, на основе воды). Наиболее простым, и, с точки зрения производства, выгодным, являются порошкообразные эмульсионные системы и составы, при высыхании создающие и/или оставляющие поверхность мизерной шероховатости (за счет заполнения трещин и углублений в материале частицами нанометровых масштабов) и со свойствами низкой интенсивности молекулярного взаимодействия веществ поверхностоной (нанесеной) фазы и жидкой среды.
Таким образом, задача технически состоит в том, чтобы удельная свободная поверхностная энергия на границе раздела сред была чрезвычайно мала.

На данный момент существует масса средств подобного рода, начиная от автомобильных восков и покрытий типа Umbrella до средств по уходу за обувью(водоотталкивающие покрытия), однако ни одно из использованных мной средств удовлетворительного эффекта не возымело.

В этой связи я вспомнил про давнишний проект (www.neverwet.com) одной американской металлургической компании Ross Technologies и ее подразделения Ross Nanotechnologies, получивший на престижной американской выставке INPEX 2011 (The Invention & New Product Exposition) некую награду «Grand Prix Award».

Эта небольшая компания из Филадельфии производит всевозможные изделия из стали. Кризис всем дал прикурить, и руководству потребовалось срочно решать вопрос сохранности перепроизведенной продукции, в результате чего и было создано подразделение Ross Nanotechnology.

Суть материала в том, что он создает слой супергидрофобного материала на поверхности обработанного предмета. Заявляется АЖ до 175◦ краевой угол смачивания, что, в общем – то, невероятно круто.

image

Результаты такой низкой смачиваемости вы можете видеть на приложенных видео.

Наиболее полное видео:


и дополнительно с сайта производителя:




В итоге получаем не просто устойчивое к смачиванию водой поверхность, которой можно покрывать не только одежду и электронику, но и противообледенительную, противобактериальную, антикоррозионную самоочищающуюся поверхность. Только представьте- обрабатывать внутреннюю поверхность труб, обшивку корпуса судна, покрывать обувь для максимальной герметичности и сохранения внешнего вида, покрывать электронные платы, покрывать поверхность фюзеляжа самолетов, избегая дорогостоящей «мойки» перед каждым полетом… Идей применения материала не счесть.

И все бы ничего, но данный продукт, как оказалось, получить невозможно. Были совершены звонки, написаны различного содержания привлекательные письма. Ответ один – «Оставьте заявку на сайте, мы ее рассмотрим. Пока розничных продаж нет». Даты продаж в розницу постоянно отодвигались на сайте, что не могло не натолкнуть на сомнения, хотя бы, об экологичности и токсичнсоти продукта. С пониманием того, что в действиетности можно найти на ранке, я отправился на зарубежные форумы, площадки продаж, с надеждой, что у кого—то есть пробники или «отлито в баночку домой», но все как один ищут и никто не предлагает.

Поразмыслив немного, я решил сунуться туда, где могут производить что угодно в промышленных масштабах. Туда, где производится основная масса общедоступной(и не очень) продукции – Китай. В результате небольшого исследования промышленного химического рынка Китая, выявилась некая фабрика Liyang ZiXiLai, производящая собственное гидрофобное покрытие. После проведенных преговоров, были высланы три образца их продукции и инструкции.

Также, китайцами была дана информация о токсичности покрытия NeverWet, и о том, что это не тонкое, а довольно-таки толстое покрытие молочного цвета, что существенно ограничивает возможности применения.

image

Так или иначе, в банках оказались три разные жидкости: Супергидрофобное, Супергидрофильное и некое Supersmooth покрытие.
Все жидкости были протестированы, и результат оказался далеко не таким, как заявлено. По документации, растворителем – основой оказался этиловый спирт, а частицами… Диоксид титана. Забавно, как производитель смело завил 140◦ краевого угла смачивания и долговечность покрытия. После обработки остается слегка липкая поверхность, напоминающая жировой слой на кухонных вытяжках. смачиваемость та же.

image
image
Фотографии не самые показательные, но тем не менее. это свойства поверхности спустя сутки после обработки

Справедливости ради надо сказать, что определенный эффект, все же, был достигнут, но далеко не тот, что ожидался. Фото тестов не прикладываю – водоотталкивающая способность в лучшем случае оказалась примерно такой же, как средства для покрытия стекол автомобилей – ничего, но не фонтан.

Казалось бы, вот и все – если и на китайском рынке нет адекватного качества супергидрофобных покрытий, то их можно и не искать где-либо в ближайшее время. Однако, был обнаружен клон NeverWet, зовущийся Ultra Ever Dry (UltraEverDrystore.com), а так же WaterBeader (waterbeader.com) распространяющи аналогичную смесь. При прямом контакте через почту Ultra Ever Dry выяснилось, что контора небольшая, и в ней есть русский менеджер(имя умолчу), согласившийся на пересылку в Россию набора для покрытия(минимального размера фасовки – по 1 кварту-0.9 литра). Стоимость же пересылки состава составила в районе 600 долларов США. На такой шаг я решиться не смог, поэтому оценку составу дать не могу. Недавно, также, пришло сообщение, что продукт не высылается физическим лицам. Если бы перевод был бы оформлен, сомневаюсь, что дальнейшая связь с конторой была бы продолжена. Остается лишь заметить, что данный состав является так же токсичным, и предназначен только для производственных условий.

В итоге, я продолжаю поиски решений для повседневного «домашнего» использования, хотя и подобные «токсичные» варианты меня так же устроят – есть же респираторы в конце — концов.

Надеюсь, данная статья даст общее представление по вопросу на данный момент для интересующихся.
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More
Ads

Comments 39

    +4
    А Вам китайцы Почтой России слали? Вообще, это незаконно. На сайте Ultra Ever Dry даже надпись есть: Ultra Ever Dry is FOR INDUSTRIAL USE ONLY — Not permitted for personal use. Видимо, говорящая о токсичности. Поэтому и доставка 300$ (видимо каналами, которыми разрешена подобная пересылка).
      +1
      Так я заказывал на юр. лицо переводом, со всем сертификатами и нормативными документами, разрешающими пересылку и использование на территории РФ. Другое дело, что состав — ерунда=)

      А UED посылают легальными каналами, просто у меня есть подозрение в жульничестве. И заказывать так же — на юр. лицо. ВК есть страничка UED — продают себе нормально. Цена от 130$ вроде
      +1
      Интересно, если дно лодки обработать… трение -> 0 =)
        +1
        Вот-вот) В регатах только так участвовать. Да и вообще — снизить затраты толива
          +2
          Расталкивать перед собой кубометры воды все равно придется, а это немало энергии.
            +2
            Супергидрофобнай лодка не сможет погрузиться в воду и ляжет на бок, вытряхнув негидрофобный экипаж ;))
            +1
            Еще есть ULTRA EVER DRY, которая еще не продается нормально, как я понимаю…

              +2
              Об этом в статье написано
                0
                Дык, пост именно об этой фирме.
                  +1
                  Ну не об этой… а что в статье было — прошу прощения, прочитал по диагонали, не увидел.
                    0
                    Бывает, ничего страшного
                      0
                      http://everdry.com.ua/

                      так вроде продается.

                      1л = 750 грн
                      Площадь покрытия 1-им литром — 4-6 кв.м.
                        0
                        Именно Ultra Ever Dry там идет за 2100 грн за литр основы и литр верхнего слоя. За 750 — некий «украинский аналог».
                0
                Мечты о посуде, которую не надо мыть, в скором времени могут оказаться реальностью! ))
                  +9
                  не думаю) наночастицы поедать, которые еще и гидрофобны… рисковое дело
                    0
                    Кстати, а что будет если выпить, скажем, чайную ложку этой жидкости? Проскользит по кишечнику и моментально выйдет?
                      0
                      зависит от состава. скорее всего, доя начала, отравишься жидкостью — основой. а наночатсицы могут забить, например, желудочные поры. Вообще, я сомневаюсь, что правда будет сильный вред от данных самих наночастиц. надо эксперимент провести)
                    +1
                    не надо будет мыть потому, что из нее нельзя будет есть, очень сомневаюсь, что будет нетоксичный вариант такого покрытия
                      0
                      Если ввести в состав некую «стабилизирующую» связывающую компоненту, то вполне возмодно использование без сильного нагрева. Прост будет как новая тефлоновая сковорода=)
                      0
                      А ведь 0:12 первого ролика вселяла такие надежды… ((
                        +1
                        С посудой наверное перебор, но вот хоть бы машину не мыть. Для РФ с грязью на дорогах актуально вдвойне.
                          +1
                          На таких тарелках пельмешку хрен поймаешь. Я молчу про майонез. Нафиг-нафиг :)
                            0
                            зато с большими тарелками можно игарться классно) или по столу просто пищу катать наклоном — гравитация сделает свое дело
                          +4
                          Не первый раз смотрю подобные видео, заметно, что не твердые предметы очень стараются не сгибать и не мять. Видимо что бы на месте изгиба не нарушить этот «волшебный» слой. Это хорошо видно на одежде и обуви. В обуви они вообще даже бояться наступать, так что использовать для гардероба, я думаю смысла большого не будет. Может, конечно, все иначе, но по видео именно такое впечатление и складывается.
                            0
                            верно замечено, однако NeverWet достаточно пластичен — как герметик. И когда этот наносостав наносят толсттым слоем, возникает закономерный вопрос: «Если не видно разницы, зачем платить больше?»
                            0
                            Есть интересный аналог Waxoyl UPT, его можно купить в России у дилера
                            youtu.be/Umls88Jxapc
                            Конечно не та фантастика, которую тут в роликах показывают, но можно использовать в бытовых целях без проблем.
                              +6
                              У меня есть китайский гидрофобный состав. Пока пробовал им обрабатывать только обувь, пластиковые поверхности и керамику, но могу эксперимента ради обработать кусок оргстекла и сфотографировать капли в горизонтальном его положении.

                              С вертикальных вода просто стекает. Покрытие жутко скользкое и не липкое ни разу, устойчиво к истиранию.
                                +2
                                О, а как зовется, где брали? Если не затруднит, запостите, пожалуйста
                                0
                                nano-shine.su глянь. Они изначально для авто, но некоторые можно применять и в быту (текстиль, кожа).

                                Если интересует что-то для авто простого применения, могу посоветовать sonax xtreme brilliant shine detailer. Наносится элементарно, гидрофоб отличный, стоит дешево.
                                  0
                                  Попробуйте почитать про эпиламы.
                                  Эпиламы предназначены для обработки поверхностей с целью придания им износостойкости, исключения сухого трения, удержания смазки на поверхности, коррозионной, адгезионной стойкости, низкой поверхностной энергии, защиты от воздействия радиации, бактерицидности, влагозащиты и гидрофобности.




                                  Недавно был на семинаре где впервые об этом услышал, хотя разработке уже не одно десятилетие. Используется даже для военки. Купить — не проблема. Единственное уточнение — эпиламы это не покрытия (поэтому на моём производстве эту технологию и не введут) а тонкий молекулярный слой.
                                    0
                                    Спасибо за информацию, изучу
                                    0
                                    Пробовали готовить смеси самостоятельно? Я вот в некоторых научных статьях видел методы изготовления, вроде ничего сложного.
                                      0
                                      Попадалась как-то тефлоновая пропитка для ткани, отлично отталкивает воду от ткани. Есть побочный эффект — немного разлил на линолеум, можно подскользнуться даже босиком. Название не помню, увы.
                                        0
                                        Есть наша разработка ФОРУС сухая смазка, попробуйте ее. Более доступно по деньгам по крайней мере не 600 долларов. Использую на мет изделиях — металлические штоки, оружие. Есть в жидком виде — залито в ступичные подшипники на авто и в катере тоже нагруженные подшипники смазаны ею же. Пока подшипники не разбирал (ресурс не выходили), но хуже точно не стало. А на оружии эффект очень хорошо заметен, вода просто слетает. Если обработать ударно-спусковой механизм меняется спуск, становится более мягким, это не всегда хорошо, но разница ощутима.
                                          0
                                          Извините опечатка ФОРУМ, а не форус.
                                            0
                                            То есть, как я понимаю, это, получается, плотная и текучая смазка, обладающая высокой гидрофобностью?
                                              0
                                              Нет. Для гидрофобности только в сухом виде — как порошок белого цвета. После нанесения образуется невидимая пленка. Очень хорошо работает на зеркалах — грязь слетает очень легко.

                                              В жидком виде это для деталей механизмов. Гидрофобности там не будет особенной, они по сути свой сухой порошок при помощи ультразвука в масле распределяют в мелкодисперсном виде, если насыпать порошок просто так — будет все комками.
                                            0
                                            если для волокнистых материалов то вот: goo.gl/we03w
                                              0
                                              Большое спасибо

                                            Only users with full accounts can post comments. Log in, please.