پوشش هوشمند ابر آب گریز برای وسایل الکترونیک قابل پوشش

قرار گرفتن در معرض قطرات آب همیشه موجب ایجاد سطح مرطوب نمی شود. برخی از سطوح در طبیعت مانند برگ های گیاه نیلوفرآبی دارای توانایی شدید دفع آب بوده و به عنوان ابر آبگریز شناخته می شوند. ما هم چنین به مواد مصنوعی ضدآب برای خشک نگه داشتن البسه در فضای بیرون و محافظت وسایل الکترونیک از آسیب دیدن متکی هستیم.

در انتشارات اخیر مجله Advanced Materials، تینگ ژانگ و همکارانش از موسسه نانوفناوری و نانوبیونیک سوژو از آکادمی علوم چین یک پوشش ابر آبگریز و مقاوم در برابر پدیده پیزوالکتریک را برای دستگاه های سنجشگر قابل پوشش توسعه داده اند. برای تولید این پوشش، ابتدا نانولوله های کربنی چنددیواره(MWCNTs) که دارای هدایت الکتریکی ذاتی بالایی هستند، در سیکلوهگزان توسط فراصوت دیسپرس شدند. سپس یک الاستومر ترموپلاست(TPE) افزوده شده و یک سوسپانسیون به شدت پایدار تشکیل شد. این سوسپانسیون بر روی بستری با سرعت و فشار کنترل شده اسپری شد. شست و شوی فیلم با اتانول به مدت دو دقیقه و سپس خشک کردن آن، فیلم ابر آب گریزی ایجاد کرد که دارای زاویه تماس ۱۶۲ درجه با آب بود. قطرات آب بلافاصله از روی فیلم خارج شدند که می تواند مربوط به خواص زبری میکرو- نانوساختار سطح فیلم باشد.

زمانی که تکه ای از این پارچه در پوشش MWCNT/TPE غوطه ور شده و ۳۰۰ بار مالش داده شد، خاصیت ضدآب خود را حفظ کرد که نشان دهنده چسبندگی قوی پوشش با بستر است. نتیجه مشابهی که مشاهده شده است این است که زمانی که پوشش به عنوان یک عامل ضدآب برای دستکش پارچه ای اعمال شود موجب خشک نگه داشتن دستکش به صورت کامل می شود.

برای نشان دادن دوام پوشش،  نویسندگان بسترهای شیشه ای پوشش داده شده را به مدت ۴۸ ساعت در معرض نورUV قرار دادند. آن ها در یک آزمایش جداگانه، بسترهای پوشش داده شده را در اسید هیدروکلریک یک مولار به مدت ۱۲ ساعت غوطه ور کردند. تحت همه شرایط سخت،  بسترها خاصیت ابر آب گریزی خود را حفظ کرده و زاویه تماس بیش از ۱۵۰ درجه را با آب نشان دادند.

زمانی که فیلم MWCNT/TPE با یک بستر سیلیکونی که می تواند کشیده شده، خم شود و پیچیده شود مخلوط شود، می تواند به عنوان یک حسگر کرنش قابل پوشش عمل شود که تغییرات مقاومت را در زمان واقعی و با زمان پاسخ تنها ۸ میلی ثانیه نشان دهد- که به طور قابل توجهی سریع تر از سایر حسگرهای کرنشی گزارش شده است. برای شناسایی حرکات انسان در زمان واقعی، نویسندگان یک دستکش هوشمند پوشش داده شده با فیلمMWCNT/TPE تولید کردند و مکررا خم کردن انگشت اشاره، افت و خیز قابل توجهی از مقاومت نسبی را با هر چرخه خم کردن انگشتان ایجاد می کرد. حتی زمانی که آب به صورت دوره ای بر روی دستکش قرار می گرفت، عملکرد آن تحت تاثیر قرار نمی گرفت که نشان دهنده قابلیت آن در شرایط مرطوب است.

منبع:

http://www.advancedsciencenews.com/superhydrophobic-smart-coating-wearable-electronic-devices/

ممکن است شما دوست داشته باشید

نظرات بسته شده است.