superhydrofobiset

Superhydrofobiset pinnat ovat pintoja, jotka hylkivät vettä erittäin tehokkaasti. Veden kosketuskulma näiden pintojen kanssa ylittää tyypillisesti noin 150 astetta, ja vesipisarat vierivät pinnalta pois pienellä kaltevuudella. Tällaiset pinnat muodostavat pienemmän märkäpinnan ja vedenpoisto on nopeampaa.

Mekanismi: kolme tekijää; alhainen pintajännitys, mikron- ja nanotasoinen karkea rakenne sekä Cassie–Baxter-tila, jossa vesipisara lepää osittain ilman päällä. Näiden yhdistelmä rajoittaa veden kosketuspintaa. Mikäli pinta vaurioituu ja pisara siirtyy Wenzel-tilaan, hydrophobinen vaikutus heikkenee.

Luonto ja keinotekoiset ratkaisut: Luonnollisia esimerkkejä ovat lotus-lehden ja joidenkin kasvien pinnat, jotka mahdollistavat itsepuhdistuvuuden. Keinotekoisesti saavutetaan mikrorakenteita ja nanorakenteita sekä matalan energiapinnoitteita, kuten fluoropolymeerit tai silaanipinnoitteet. Menetelmiä ovat laserointi, mekaaninen karhennus, plasma-käsittely sekä kemiallinen käsittely ja nanorakenteiden kasvu.

Sovellukset ja haasteet: käytetään itsepuudistuvissa pinnoissa (ikkunat, lasipinnat, tekstiilit), anti-icing -järjestelmissä sekä vedenkestävyyden ja vähäkitkakuntojen kehittämisessä. Haasteita ovat pinnan mekaaninen kestävyys, UV-säteily ja kemiallinen stabiilisuus sekä ympäristövaikutukset, erityisesti fluoripitoisten pinnoitteiden osalta, minkä vuoksi tutkimus suuntautuu ympäristöystävällisiin vaihtoehtoihin.