Vattenavvisning

Vattenavvisning är en egenskap hos en yta eller ett material som gör att vatten i stor utsträckning avvisas eller bildar rullande droppar istället för att spridas över ytan. En yta med god vattenavvisning uppvisar vanligtvis en hög vattenkontaktvinkel och ett litet kontaktområde mellan droppen och ytan. Hydrofobin och ibland oleofobin bidrar till effekten, och ytskikt som kombinerar kemiskt lågt ytenergi med mikro- eller nanostruktur får ofta starkare vattenavvisning, ibland kallad Lotus-effekten eller superhydrofob yta när vinkeln överstiger cirka 150 grader.

Mekanismen bakom vattenavvisning involverar två huvudfaktorer: (1) kemisk sammansättning med lågt ytenergi och (2) topografi på mikroskala och nanoskala som minskar droppens kontaktområde med ytan. Tillsammans gör de att dropparna bildar nästan sfäriska former och lätt kan rulla av när ytan lutas.

Mätningar och standarder: Vattenavvisning utvärderas ofta genom att mäta vattenkontaktvinkel hos en dropp på ytan och genom olika dropp- eller spruttester som bedömer droppens beteende vid lutning eller vattentransport. Resultaten påverkas av ytkemikalier, ålder, smuts, slitage och temperatur.

Material och tillvägagångssätt: Traditionella vattenavvisande behandlingar för textilier och ytor inkluderar silanbaserade beläggningar, sol-gel-tekniker, keramiska system och fluorinerade polymerer. För textilier används ofta DWR-behandlingar (durable water repellents) för att ge vattenavvisning utan att väsentligt försämra andningsförmågan. Fluorfria alternativ utvecklas i takt med miljö- och hälsoaspekter.

Tillämpningar och begränsningar: Användningsområden inkluderar textilier, byggmaterial, glas och elektronikskydd. Effekten kan minska med tid, tvätt, nötning och UV-exponering, och vattenavvisning innebär inte nödvändigtvis fullständigt skydd mot vätskeintrång eller fullständigt hindrande av vattenånga genom materialet.