В будущем это поможет удешевить производство отечественных систем охлаждения для дата-центров
Ученые Томского политеха вместе с московскими коллегами предложили способ превращать обычный металл в поверхность, которая совсем не намокает. Новая технология лазерной обработки и пропитки маслом позволяет добиться водоотталкивающего эффекта без сложных химикатов и дорогих приборов, сообщает пресс-служба ТПУ. Полученное покрытие выдерживает многочасовое воздействие воды и трение песком.
«Технология адаптивна и будет работать с разными видами потенциальных гидрофобизаторов. Не только со свежим и отработанным моторным маслом, но и маслами растительного происхождения. Это делает ее экологически и экономически выгодной», — пояснил один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Феоктистов.
Обработка состоит из двух простых шагов. Сначала по металлическому образцу проходят наносекундным лазерным лучом. Импульс создает на поверхности особый рельеф с микро- и наношероховатостями — именно эта текстура отвечает за способность отталкивать жидкость. Затем на подготовленный материал распыляют углеродсодержащую жидкость и нагревают до 250–270°C. При такой температуре происходит термолиз, то есть разложение химических соединений, и образуется защитный гидрофобный слой.
Эффективность метода подтвердили испытания на алюминиевых сплавах. Капля воды на обработанной детали принимает почти идеальную шарообразную форму, не прилипает и скатывается даже при малейшем наклоне. Специалисты зафиксировали контактный угол в 169°. Отмечается, что супергидрофобной поверхность считается уже при показателе выше 150°.
Материал показал высокую стабильность в жестких условиях. После 48 часов непрерывного контакта с водой при 100% влажности контактный угол сохранился на уровне более 158°. В агрессивной среде образец держался 72 часа, а угол смачивания остался равен 155°. Износостойкость покрытия проверили девяностоминутной вибрационной обработкой песком — даже после такого трения показатель снизился лишь до 153°. В будущем научный коллектив планирует применять созданные поверхности в системах охлаждения дата-центров.