Углеродные нанотрубки могут отталкивать и притягивать воду

Москва, 11:00, 13 Ноя 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Ученые из Питтсбургского университета показали, что, в роли покрытия, углеродные нанотрубки могут как отталкивать, так и притягивать воду.

Свойство будет полезно для задач, вроде печати, спектроскопии, транспортировки и сбора жидкости, сообщает phys.org. Попадая на лес УНТ, капля отталкивается, формируя сферу. Но она не падает, а цепляется за поверхность.

«В отличие от сверхгидрофобных поверхностей, углеродные нанотрубки являются парогидрофобными. Капли одновременно отталкиваются и притягиваются поверхностью, — сказал ведущий автор, Зию Чжоу. – Это напоминает отношения любовь-ненависть».

Ключом к такому поведению являются использование плотных, вертикальных лесов УНТ и врожденная гидрофильность материала. Покрытие, высотой около 100 микрон, включает более 100 млрд трубок на 1 кв. см. Часть воды просачивается под них, цепляясь на гидрофильный материал. Оставшаяся жидкость отталкивается в виде сферы.

Исследование впервые демонстрирует парогидрофобность нанотрубных структур, где капли скатываются с поверхности, но не падают, даже оказавшись вверх ногами. Схожие свойства наблюдаются у натуральных материалов, вроде кожуры персика или лепестка розы. Они могут использоваться для транспортировки жидкостей, создания тканей, избирательных мембран и даже взбирающихся по стенам роботов.

Намокание также позволяет создавать разные массивы УНТ.

«Прошлое исследование показало нестабильность лесов нанотрубок под действием воды. Но мы продемонстрировали устойчивость капель на плотных массивах УНТ, — сказал адъюнкт-профессор Пол Леу. – Подобное поведение позволяет собирать нанотрубки в плотные вертикальные структуры, поверхностные полосы и другие уникальные конструкции, подходящие для устройств, вроде суперконденсаторов».