{"id":23191,"date":"2011-12-12T16:47:32","date_gmt":"2011-12-12T13:47:32","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=23191"},"modified":"2011-12-15T10:35:21","modified_gmt":"2011-12-15T07:35:21","slug":"isepuhastuv-klaas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=23191","title":{"rendered":"Isepuhastuv klaas"},"content":{"rendered":"

Enam pole vajadust puhastada prille ning m\u00e4\u00e4rdunud tuuleklaasid kuuluvad n\u00fc\u00fcdsest minevikku. Uurijad Max Plancki Instituudist ja Darmstadti Tehnika\u00fclikoolist on n\u00fc\u00fcd isepuhastuva klaasi loomisele l\u00e4hedale j\u00f5udnud. Nad kasutasid k\u00fc\u00fcnlatahma, et luua klaasist l\u00e4bipaistev \u00fclimalt mittem\u00e4rguv kattekiht. Nii \u00f5li kui ka vesi rulluvad sellelt kattelt nii, et ei j\u00e4ta endast midagi maha. See n\u00e4htus pidas paika isegi siis, kui uurijad kahjustasid kihti liivapritsiga. Aine seesugune omadus on tingitud selle nanostruktuurist. Selle kihiga kaetud pindu oleks v\u00f5imalik kasutada kus iganes reostumine v\u00f5i isegi veekile on kas kahjulik v\u00f5i lihtsalt t\u00fc\u00fctuseks.<\/strong><\/p>\n

Doris Vollmer<\/strong>, uurimust\u00f6\u00f6 grupi juht Max Plancki Pol\u00fcmeeride Uurimust\u00f6\u00f6 Instituudist, vihkab, et tema prillid m\u00e4\u00e4rduvad kiiresti. Seega otsib ta sellele probleemile lahendust ning ta on oma meeskonnaga lahenduse leidmisele oluliselt l\u00e4hemale j\u00f5udnud kui eales varem. L\u00e4bipaistev kate, mis t\u00f5rjub v\u00e4ga h\u00e4sti vett ja \u00f5li, hoiaks vett ja mustust \u00e4ra prilliklaasidelt ja auto tuuleklaasidelt ning samuti ka pilvel\u00f5hkujate klaasfassaadidelt. Selle abil oleks ka v\u00f5imalik ennetada vere v\u00f5i saastunud vedelike j\u00e4\u00e4kide esinemist meditsiinilistel seadmetel, kirjutab Physorg.com<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Pind, millelt \u00f5li ja vesi eemale p\u00f5rkuvad: \u00fclimalt mittem\u00e4rguvat katet ei m\u00e4rga isegi madala viskoossusega \u00f5li heksadekaan, mis tavap\u00e4raselt laieneb isegi mitte-kleepuvale pinnakattele. Seega p\u00f5rkub selle vedeliku piisk pinnalt peaaegu t\u00e4iusliku kerana enne, kui j\u00f5uab sellel peatuda. \u00dcli-amfifoobsed omadused on tingitud k\u00e4sna-sarnastest klaasistruktuuridest, mille arendasid v\u00e4lja teadlased Max Plancki Instituudist. Pilt: Science \/ Xu Deng - MPI for Polymer Research<\/p><\/div>\n

Kate koosneb p\u00f5hiliselt v\u00e4ga lihtsast ainest \u2013 kvartsist, mis on klaasi p\u00f5hikoostisosa. Teadlased katsid selle fluorineeritud r\u00e4ni\u00fchendiga ning juba see muutis kihiga kaetud pinna vett ja \u00f5li t\u00f5rjuvaks, justkui mittekleepuva praepanni. Kattekihi \u00fclesehitus on aga t\u00f5eliselt kaval. See muudabki klaasi \u00fclimalt vett ja \u00f5li t\u00f5rjuvaks. Seesuguse kattega praepannil rulluksid vesi ja \u00f5li ringi tilkade kujul. Kihi struktuur meenutab k\u00e4sna \u2013 see on justkui lab\u00fcrint t\u00e4ielikult korrastamata pooridest, mis moodustuvad imev\u00e4ikestest keradest.<\/p>\n

K\u00fc\u00fcnla leegi tahm kui poorse klaasistruktuuri mudel<\/strong><\/p>\n

\u201e\u00dcmardatud pindu ei ole v\u00f5imalik m\u00e4rjata isegi madala viskoossusega \u00f5lidega, kuigi see oleks m\u00e4rgamiseks energeetiliselt k\u00f5ige parem viis,\u201c s\u00f5nas Doris Vollmer. Seda seet\u00f5ttu, et isegi fluorineeritud pindu m\u00e4rgavad vedelikud peaksid olema surutud \u00fcle nende, umbes 60 nanomeetriste m\u00f5\u00f5tmetega pindade, et moodustada pinnale kile. See aga n\u00f5uab liiga palju energiat.<\/p>\n

Seesugune pinnakate oleks ideaalne arvukate rakenduste tarbeks ka selle p\u00e4rast, et seda on v\u00e4ga lihtne toota. \u201eMe v\u00f5iksime seda valmistada isegi moosipurkidesse,\u201c v\u00e4itis Vollmer. K\u00fc\u00fcnla leegi tahm, millest uurijad l\u00f5id midagi klaasij\u00e4ljendi sarnast, oli kerade poorse struktuuri mudeliks. Alustuseks hoidsid teadlased klaasislaidi leegis nii, et umbes 40nm-se l\u00e4bim\u00f5\u00f5duga tahma osakesed moodustasid klaasile k\u00e4sna-sarnase struktuuri. J\u00e4rgmise sammuna kaeti see klaasist anumas kvartsiga \u2013 selleks sobiks isegi moosipurk \u2013 sadestades auru abil tahma settele lenduva orgaanilise r\u00e4ni\u00fchendi ja ammoniaagi. Kui nad seej\u00e4rel ainet soojendasid, tahm lagunes. Seej\u00e4rel sadestasid teadlased auru abil \u00f5\u00f5nsale kvartsstruktuurile ka fluorineeritud r\u00e4ni\u00fchendi.<\/p>\n

\"\"<\/a>

K\u00e4sna-sarnane kvarts, klaasi p\u00f5hikoostisaine, t\u00f5rjub \u00f5li ja vett h\u00e4sti kahel p\u00f5hjusel. Esiteks \u2013 see on kaetud fluorineeritud r\u00e4ni\u00fchendiga. Teiseks p\u00f5hjuseks on selle struktuur: see koosneks justkui loendamatutest minimaalsetest keradest. Kende kerade pinnad hoiavad \u00e4ra aine m\u00e4rgumise \u00f5lidega, isegi kui see oleks energeetiliselt soositum. Pilt: Science \/ Xu Deng - MPI for Polymer Research<\/p><\/div>\n

Seej\u00e4rel \u00fcritasid teadlased loodud katet erinevate vedelikega m\u00e4rjata. See aga neil ei \u00f5nnestunud, isegi kui nad tilgutasid sellele heksadekaani suurelt k\u00f5rguselt; mittekleepuval praepannil levib heksadekaan laiali nagu vesi pesuvannis. \u201eEsialgselt l\u00e4bistas \u00f5li tilk k\u00e4snasarnast struktuuri, kuid p\u00f5rkus siis tagasi nagu kummipall,\u201c selgitas Doris Vollmer. Osa vedelikust j\u00e4i siiski pooridesse ja m\u00e4rgas seda ainet. Kui aga enamus piisast liikus tagasi pinnale aeglasema kiirusega kui \u00fcles p\u00f5rkudes, t\u00f5mbas see tagasi v\u00e4lja v\u00e4ikese osa heksanist, mis oli j\u00e4\u00e4nud klaasipooridesse. L\u00f5puks j\u00e4i taas\u00fchinenud piisk pinnale lebama nagu v\u00e4ike pall. Uurijad Mainzist testisid \u00fcli-amfifoobset kihti kokku seitsme vedelikuga ja leidsid, et \u00fchtki neist ei imanud klaas-k\u00e4sn endasse.<\/p>\n

S\u00fcstemaatiline uurimust\u00f6\u00f6 isepuhastuvate katete tarbeks<\/strong><\/p>\n

\u201eKuna aine t\u00f5rjub vett ja \u00f5li niiv\u00f5rd h\u00e4sti, oleks see isepuhastuvaks katteks sobiv suurele hulgale rakendustele,\u201c v\u00e4itis Hans-J\u00fcrgen Butt<\/strong> Max Plancki Instituudist. Isegi kui osa kihist eemaldada, j\u00e4i klaasistruktuur \u00fcli-amfifoobseks. Seda seet\u00f5ttu, et selle sisemine struktuur on sama kui pinnastruktuur. See kaotab isepuhastuvaid omadusi vaid siis, kui kiht muutub \u00f5hemaks kui \u00fcks mikromeeter. T\u00e4pselt see \u00a0juhtuks ka \u00fcsna varsti praktikas, isegi kui mitme mikromeetri paksust isepuhastuvat k\u00e4snastruktuuri kasutataks prillil\u00e4\u00e4tsede v\u00f5i aknaklaaside katmiseks. Kui uurijad lasid \u00f5rnale klaasstruktuurile n\u00f5riseda liivajoa, kulus pinnakate \u00fcsna kiiresti \u00e4ra. \u201eJ\u00e4rgmise sammuna sooviksime me seega v\u00e4lja arendada kihi, mis on \u00fcli-amfifoobne ja parema mehaanilise stabiilsusega,\u201c s\u00f5nas Vollmer.<\/p>\n

Seesuguste katete abil soovivad uurijad rohkem teada saada tegurite kohta, mis m\u00e4\u00e4ravad, kui h\u00e4sti aine t\u00f5rjub vett ja \u00f5li. \u201eMe ei tea seda suhet siiani detailselt,\u201c s\u00f5nas Butt. \u201e\u00dcli-amfifoobsete ainete otsimine toimub seega enam-v\u00e4hem katse-eksituse meetodil.\u201c Niipea, kui uurijad on saavutanud s\u00fcstemaatilise arusaama sellest, miks vedelik m\u00e4rgab pinda v\u00f5i mitte, oleksid t\u00f6\u00f6stuslikud firmad v\u00f5imelised arendama spetsiifilisi isepuhastuvaid pinnakatteid arhitektuuri, optika ja meditsiini rakenduste tarbeks.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel: ,,Transformation of black candle soot into a transparent robust superamphiphobic coating<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Enam pole vajadust puhastada prille ning m\u00e4\u00e4rdunud tuuleklaasid kuuluvad n\u00fc\u00fcdsest minevikku. Uurijad Max Plancki Instituudist ja Darmstadti Tehnika\u00fclikoolist on n\u00fc\u00fcd isepuhastuva klaasi loomisele l\u00e4hedale j\u00f5udnud. Nad kasutasid k\u00fc\u00fcnlatahma, et luua klaasist l\u00e4bipaistev \u00fclimalt mittem\u00e4rguv kattekiht. Nii \u00f5li kui ka vesi rulluvad sellelt kattelt nii, et ei j\u00e4ta endast midagi maha. See n\u00e4htus pidas paika isegi […]<\/p>\n","protected":false},"author":448,"featured_media":23192,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[110],"class_list":{"0":"post-23191","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-rakenduslik-teadus","8":"category-teadusuudis","9":"tag-materjal","10":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23191","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/448"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=23191"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/23191\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/23192"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=23191"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=23191"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=23191"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}