Ekrany komórek i blaty stołów, obiektywy aparatów fotograficznych i podłogi - wszystkie te powierzchnie mogą być chronione przed brudem dzięki wynalazkowi naukowców z Uniwersytetu Michigan. Opracowali oni powłokę, do której praktycznie nic nie przylega, która jest omnifobowa, czyli odpycha wszystko, zarówno wodę, jak i alkohol, olej, czy nawet masło orzechowe. O powłoce, która jest dodatkowo przezroczysta, odporna na ścieranie i łatwa do nałożenia pisze w najnowszym numerze czasopismo "ACS Applied Materials & Interfaces".
Jeśli masz małe dziecko, to może być informacja dla ciebie. Wynalazek wydaje się wręcz idealnie przygotowany na kontakt z małym człowiekiem, który nie chce jeść, albo bardzo intensywnie, z pomocą wszelkich zmysłów chce poznawać świat. Nowe tworzywo nie da się pobrudzić, upaćkać, zachlapać, pogryzmolić, czy obsmarować. Pozostanie czyste. Oczywiście jeśli wszystko po nim spływa, wszystko prędzej czy później znajdzie się na dywanie. Z jego czyszczeniem też trzeba sobie będzie poradzić. Przy czym nie ma oczywiście powodu, dla którego i dywan nie mógłby być omnifobowy.
Sam mam w domu 2-latka i dla mnie ten szczególny projekt był czymś więcej, niż tylko naukowym wyzwaniem - mówi szef zespołu z UM, prof. Anish Tuteja. Jesteśmy bardzo podekscytowani na myśl jak bardzo nasz wynalazek może pomóc w utrzymaniu czystości w domu, w żłobkach i przedszkolach. Widzimy też wiele możliwych przemysłowych zastosowań - dodaje.
W laboratorium prof. Tuteji powstały już wcześniej odporne powłoki odpychające wodę i lód, czy mniej odporne, omniofobowe. Najnowsza praca prezentuje powierzchnię, która odpycha wszystko i jest na tyle odporna, że nadaje się do praktycznych zastosowań, można ją zarysować dopiero ostrym narzędziem.
Wynalazek jest owocem prac prowadzonych według nowego schematu. Zamiast tradycyjnego podejścia polegającego na mieszaniu rozmaitych substancji i patrzeniu, co z tego wyniknie, badacze z UM zastosowali modelowanie matematyczne. Wykorzystując wiedzę na temat własności bogatej biblioteki substancji matematycznie przewidywano, jak będą się zachowywać po zmieszaniu. To pozwalało sprawdzić niemal nieskończoną liczbę kombinacji pod kątem konkretnie określonych własności.
W przeszłości badacze brali zwykle jedną substancję znaną z odporności i jedną odpychającą, po czym mieszali je razem - tłumaczy prof. Tuteja. To jednak nie musi dać odpornej i odpychającej powierzchni - dodaje. Tym razem okazało się, że kluczowe znaczenie ma mieszanie się obu substancji w bardzo konkretny, pożądany sposób. Takie dobrze dopasowane substancje mogą stworzyć razem mieszaninę bardziej odporną od każdej z nich osobno. W tym przypadku wyzwanie było jeszcze poważniejsze, prócz własności odpychających i mechanicznej odporności, badaczom zależało na tym, by powłoka była gładka i przezroczysta.
Ostateczny sukces przyniosło połączenie modyfikowanego związkami fluoru poliuretanu ze specjalną odpychającą płyny cząsteczką nazywaną F-POSS. Powłoka nie tylko przejawia wszystkie potrzebne właściwości, ale jest jeszcze wyjątkowo wygodna w użyciu. Można ją nakładać przez malowanie, natryskiwanie, czy zanurzanie i doskonale trzyma się podłoża. Autorzy wynalazku zamierzają sprawdzić teraz, czy powłoka na pewno nie jest toksyczna, co przy zastosowaniu przy dzieciach ma szczególnie duże znaczenie. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, są szanse, że powłoka pojawi się na rynku w ciągu dwóch lat. Jej potencjalne przemysłowe zastosowania wydają się nieograniczone.