Швейцарские ученые создали самое водоотталкивающее покрытие в мире

Вода - не только незаменимый пищевой продукт и ценное сырье чуть ли не в любом производстве, она и постоянный источник опасности и разного рода неприятностей, идет ли речь о прорыве дамбы, протечке водопроводной трубы или промокающей одежде и обуви.

Стремление защититься от проникновения воды туда, где ей не место, заставляет химиков и инженеров-технологов упорно трудиться над созданием все более совершенных средств гидроизоляции, а также инновационных водоотталкивающих покрытий для разных материалов - стекла, тканей, металлов, древесины и пластмасс.

Теперь швейцарские ученые разработали, по их собственным словам, самое водоотталкивающее покрытие в мире. Профессор Штефан Зеегер (Stefan Seeger), научный директор Института физической химии при Цюрихском университете, поясняет: "Мы попытались разработать эту технологию с таким расчетом, чтобы любой материал можно было сделать невосприимчивыми к воде или иным жидкостям, нанеся на него специальное покрытие. В результате мы получили очень интересные эффекты - например, ткань, которая вообще не намокает при погружении в воду. Причем она в воде остается сухой месяцами".

Полимеризация как секрет фирмы

Нанесение на ткань водоотталкивающей пленки требует одной-единственной технологической операции. Сырьем для чудо-покрытия служит соединение из группы так называемых силанов, то есть кремневодородов. Это соединение является побочным продуктом переработки кремния, поэтому оно имеется в избытке, и цены на него невысоки.

Для получения водоотталкивающего покрытия силан равномерно распределяется на ткани в специальной камере при строго определенной температуре и влажности - более точные параметры и характеристики этого процесса профессор Зеегер назвать отказывается, ссылаясь на то, что это секрет фирмы, а авторы разработки рассчитывают на ее широкое применение в промышленности. А потому профессор лишь добавляет: "То, что мы в результате получаем, - это полимер, состоящий из множества отдельных молекул".

Ученый имеет в виду давно известную реакцию полимеризации, в ходе которой отдельные небольшие молекулы - так называемые мономеры - соединяются в длинные цепочки. Однако швейцарская технология - в отличие от классической реакции полимеризации - предусматривает подачу в камеру не жидкого, а газообразного сырья. Понятно, что молекулы газа проникают во все, даже самые мелкие, поры ткани. Процедура обработки занимает около получаса.

Профессор Зеегер поясняет: "Мы выращиваем первичные одиночные волокна - эти так называемые филаменты - непосредственно на ткани. То есть тут речь идет не о готовых структурах, которые каким-то образом приклеиваются к ткани, а об образовании волокон из газовой фазы непосредственно на поверхности ткани. Затем мы используем добавки, ведущие к образованию силикона. То есть в итоге мы получаем на поверхности мельчайшие силиконовые волоконца".

Водоотталкивающие плавки еще не готовы

Миллионы этих миниатюрных силиконовых волокон и делают обработанную таким методом ткань водоотталкивающей. Как футбольный мяч, лежащий на газоне, не касается непосредственно земли, а опирается на травинки, так и капли воды контактируют лишь с силиконовыми волоконцами и не имеют доступа к самой ткани. На строго горизонтальной поверхности капли покоятся, приняв форму шариков, а при малейшем наклоне тотчас скатываются, не оставляя после себя никаких следов влаги.

Швейцарским ученым уже удалось в лаборатории вызвать такой эффект лотоса в образцах ткани площадью до трех квадратных метров. Обработанный этим методом кусок ткани из полиэфирного волокна - то, что в просторечии именуется полиэстер, - по итогам испытаний "вышел сухим из воды", пробыв в ней два месяца!

Еще одно достоинство метода состоит в том, что обработанная им ткань внешне практически неотличима от необработанной. "В очень редких случаях бывает заметно легкое усиление яркости цвета, - говорит профессор Зеегер. - Обычно же никакой разницы вообще незаметно - ни на взгляд, ни на ощупь".

Но для широкомасштабного внедрения в ткацкое производство метод швейцарских ученых еще нуждается в доработке, так что искать по магазинам непромокаемые плавки или вечно сухой купальник пока рано. Проще обстоит дело с нанесением водо- и грязеотталкивающих покрытий на твердые поверхности. Да и разработка специальной упаковки для лекарств уже близится к завершению.