米国：「水が滴らない」新型ナノ材料を開発

このような水濡れしない表面を得るために、研究者はナノテクノロジーを用いてシリコンウェハ上にナノ構造の「柱」を加工し、テストの結果、液滴の下にガスが存在しなくても、この表面は依然として「水を垂らさない」ことができることを確認した。

泥を出して染まらないハスの葉は天然の水に濡れない「マスター」で、雨や水を防ぐことができますが、水蒸気を防ぐことはできません。

米ペンシルベニア州立大学の研究者が水蒸気もつかない新型ナノ材料ああ、本当に「水を垂らさない」ことができます。

研究者によると、液体が1つの物体の表面に滴下すると、通常2つの状況が現れる：1つは物体の表面に付着することなく、物体の表面に漂う薄いガスがまだ「ロック」されている、1つは、2つの間にガスがなく、液滴が物体の表面に密着し、制限されたり、付着したりしていることです。

かつて人々が開発したハスの葉をかたどった防水材1つ目の場合にのみ効果を発揮できますが、2つ目の場合にも効果的に材料を動作させることができます。

「ハスの葉の表面の疎水性は液体の下のガスの層に完全に依存しているが、このガスは破壊されやすく、疎水性を失わせる」と研究を担当した黄得勝准教授は説明した。「私たちの研究では、ガスの代わりに液体潤滑剤を採用し、表面が水に濡れない性能を大幅に向上させた」

このような非水濡れ表面を得るために、研究者はナノ技術を用いてシリコンウエハ上にナノ構造の「柱」を加工し、その後、液体潤滑剤の層をナノ構造に流し込み、液滴の滑りに対する粘性力を低下させた。

その性能をテストするために、研究者は表面を30度傾斜させ、5マイクロリットルの小さな水滴を表面に置いてスライドさせた。テストの結果、液滴の下にガスが存在しなくても、この表面は依然として「滴水が付着しない」ことができ、その疎水性は以前の各種生体模倣構造をはるかに上回っていることが確認された。

関連論文の第1著者である戴賢明氏は、シリコン材料のほか、金属、ガラス、セラミックス、プラスチック、紡績このような水濡れしない材料の設計にも使用できます。工業的には、このような材料は発電所の熱交換器の凝縮熱交換性能を向上させることができ、翼の凍結や霜による安全事故を防止することができるなど、重要な応用価値がある。