Un equipo de investigación conjunto dirigido por el profesor Hee Tak Kim y Shin-Hyun Kim en el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de KAIST desarrolló una tecnología de fabricación que puede producir de forma económica superficies capaces de repeler líquidos, incluidos el agua y el aceite.
El equipo utilizó la fotofluidización de polímeros que contienen moléculas de azobenceno para generar una superficie superomnifóbica que se puede aplicar para desarrollar telas sin manchas, tubos médicos que no sean bioincrustantes y superficies libres de corrosión.
Las texturas de superficie en forma de hongo, también llamadas estructuras de reentrada doble, son conocidas por ser la estructura de superficie más efectiva que mejora la resistencia contra la invasión de líquidos, exhibiendo así una propiedad superomnifóbica superior.
Sin embargo, los procedimientos existentes para su fabricación son muy delicados, lentos y costosos. Además, los materiales necesarios para la fabricación se limitan a una oblea de silicio inflexible y costosa, lo que limita el uso práctico de la superficie.
Para superar tales limitaciones, el equipo de investigación utilizó un enfoque diferente para fabricar las estructuras reentrantes llamadas fotofludización localizada mediante el uso del peculiar fenómeno óptico de los polímeros que contienen moléculas de azobenceno denominados azopolímeros. Es un fenómeno en el que un azopolímerose fluidiza bajo irradiación, y la fluidización tiene lugar localmente dentro de la capa superficial delgada del azopolímero.
Con este enfoque novedoso, el equipo facilitó la fotofluidización localizada en la capa superior de la superficie de los postes cilíndricos de azopolímero, reconfigurando con éxito los postes cilíndricos para una geometría de reentrada doble mientras la superficie superior delgada fluidizada de un azopolímero fluye hacia abajo.
La estructura desarrollada por el equipo exhibe una propiedad superomnifóbica superior incluso para líquidos que se infiltran en la superficie inmediatamente.
Además, la propiedad superomnifóbica se puede mantener en una superficie objetivo curva porque sus materiales superficiales se basan en moléculas altas.
Además, el procedimiento de fabricación de la estructura es altamente reproducible y escalable, proporcionando una ruta práctica para crear superficies omnifóbicas robustas.
El profesor Hee Tak Kim dijo: "No solo la nueva tecnología de fotofluidización de este estudio produce superficies superomnifóbicas superiores, sino que también posee muchas ventajas prácticas en términos de procedimientos fabulosos y flexibilidad del material; por lo tanto, podría contribuir en gran medida ausos reales en diversas aplicaciones ".
El profesor Shin-Hyun Kim agregó: "La geometría de reentrada doble diseñada en este estudio se inspiró en la estructura de la piel de los colémbolos, insectos que habitan en el suelo y respiran a través de la piel. Mientras realizaba esta investigación, una vez más me di cuentaque los humanos pueden aprender de la naturaleza para crear nuevos diseños de ingeniería ".
El artículo Jaeho Choi como primer autor fue publicado en ACS Nano , una revista internacional de nanotecnología, en agosto.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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