Ученые из Технологического института Джорджии (США) разработали бумагу, которая способна отталкивать ряд жидкостей, в том числе воду и масло. Такая бумага может стать недорогим и экологически чистым упаковочным материалом, но больше всего ученых радуют ее перспективы в качестве медицинского диагностического средства.
Добавив слой химического вещества и создав новые «узоры» поверхности (на нано- и микронном уровне), исследователи смогли воспроизвести на бумаге водоотталкивающие свойства листьев лотоса. В результате бумага перестала впитывать жидкость, а наоборот, стала ее отталкивать. Считается, что бумага – очень неоднородный материал, он состоит из волокон разной длины и размера, неровных в поперечном сечении. Сверхамфифобная поверхность – та, что отталкивает все жидкости, – впервые была создана из бумаги – обычного, гибкого и неоднородного материала.
Водоотталкивающая бумага изготавливается из древесной массы, которая размалывается и смешивается механическим образом, варится в котле, прессуется и сушится. Чтобы избежать в целлюлозе водородных связей, в нее добавляется бутанол. После этого целлюлоза подвергается травлению кислородной плазмой, благодаря чему убирается верхний, впитывающий слой и открывается второй, более жесткий уровень материала, геометрическая микроструктура которого позволяет отталкивать жидкость. Наконец, бумагу покрывают тонким слоем фторполимера (тефлона).
В качестве эксперимента ученые с помощью обычного принтера напечатали на такой бумаге узоры из гидрофобных чернил. Капли жидкости остались на этих узорах, поскольку водоотталкивающая поверхность не давала им впитаться. Именно это делает возможным применение такой бумаги в диагностике. Пока удалось изготовить только небольшие листы (шириной 10 см), но исследователи уверены, что наладить производства листов большего масштаба будет не сложно.
Комментарии