L'ex borsista post-dottorato Tak-Sing Wong dimostra la differenza tra i tessuti rivestiti con SLIPS e quelli non trattati. Le maniche rivestite di SLIPS del camice da laboratorio respingono il vino, succo di pomodoro, uova, e altro; il corpo non trattato della giacca no. Credito:Eliza Grinnell, Comunicazioni SEAS
(Phys.org) — Dal 2011, il team di ricerca di Harvard che ha creato Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces ha dimostrato una serie di applicazioni eleganti per il rivestimento super-slick noto come SLIPS, che respinge quasi ogni sostanza che tocca:acqua, Ghiaccio, olio, acqua salata, cera, sangue, e altro ancora.
Ora, SLIPS è indossabile.
Come riportato il 10 gennaio in un numero speciale che celebra il 25esimo anno della rivista Nanotecnologia , il team ha modificato i tessuti di cotone e poliestere di tutti i giorni per mostrare il tradizionale comportamento antivegetativo SLIPS.
Nelle pubblicazioni passate, i ricercatori della Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering hanno dimostrato la versatilità di SLIPS in condizioni estreme di pH e temperatura, e hanno rivestito con successo diversi materiali che vanno dalle bobine di refrigerazione alle lenti, finestre, e ceramiche.
Questo ultimo progresso potrebbe soddisfare l'esigenza di un robusto, tessuto antimacchia per una serie di applicazioni industriali e di consumo.
La maggior parte dello stato dell'arte attualmente disponibile, i tessuti antimacchia traggono ispirazione e design dalla foglia di loto. Piccole nanotexture sulla superficie delle foglie di loto resistono all'acqua, provocando la formazione di gocce d'acqua su un cuscino d'aria sul bordo della superficie. I tessuti ispirati al loto utilizzano quindi nanostrutture riempite d'aria per respingere l'acqua. Questi sono in grado di respingere la maggior parte dei liquidi acquosi e delle particelle di sporco, ma soffrono di una serie di carenze, spiega Cicely Shillingford, un assistente di ricerca presso il Wyss Institute e co-autore principale del Nanotecnologia pubblicazione. Richiedono uno strato di aria solida stabile per il processo di bordatura e quindi si guastano facilmente sotto pressione, come in un forte temporale, e non resistono a danni fisici, come torsioni e abrasioni, ottimo. Si macchiano più facilmente anche da liquidi organici o complessi, come l'olio.
L'utilizzo di SLIPS per creare tessuti omnirepellenti comporta il trattamento del materiale con un rivestimento infuso di liquido che modifica le proprietà chimiche del tessuto. Olio, acqua, e altre sostanze poi si accumulano e rotolano via dal tessuto. Credito:Joanna Aizenberg e James C. Weaver
SLITTINI, d'altra parte, si ispira alla pianta carnivora carnivora, che si blocca in uno strato d'acqua per creare un rivestimento scivoloso che fa sì che gli insetti che atterrano su di esso letteralmente idroplanino e cadano nella pianta. Il rivestimento SLIPS ancora una pellicola lubrificata scivolosa infusa su una superficie solida nanoporosa, creare un materiale che si comporta estremamente bene sotto pressione o danni fisici, e può resistere a tutti i tipi di liquidi, compreso l'olio.
"Abbiamo preso una pagina dal libro di Nature, e stanno scoprendo che ha il potenziale per aiutarci a sviluppare soluzioni a una serie di sfide secolari:ghiaccio che non vogliamo sulle serpentine di refrigerazione, batteri che non vogliamo sui dispositivi medici, e ora macchie che non vogliamo sui vestiti, "dice Joanna Aizenberg, Amy Smith Berylson Professore di Scienza dei Materiali presso SEAS e Professore di Chimica e Biologia Chimica. Aizenberg è anche membro principale della facoltà presso il Wyss Institute.
Per creare un tessuto con funzionalità di tipo SLIPS, il team ha acquistato tessuti di cotone e poliestere standard dai negozi vicino al loro laboratorio a Cambridge, Messa., e ha sviluppato due modi per trattarli chimicamente. Uno riguardava il rivestimento con minuscole particelle di silice (SiM), e l'altro ha richiesto un trattamento con allumina a base di sol-gel (SgB).
Il team ha quindi sottoposto i tessuti SLIPS a una serie di test eseguiti secondo gli standard industriali, compresa la torsione, sfregamento, e tentativi di colorazione.
"Il tessuto SLIPS ha mostrato una capacità senza precedenti di respingere un'ampia gamma di fluidi e resistere alle macchie, e gestisce bene gli stress fisici e le sollecitazioni, "dice Aizenberg.
Sebbene non tutti i tessuti SLIPS fossero (ancora) traspiranti come speravano i ricercatori, hanno superato i tessuti antimacchia attualmente disponibili su quasi ogni altra misura. Come tale, le applicazioni immediate più probabili potrebbero essere i tessuti necessari in ambienti potenzialmente estremi in cui la traspirabilità non è fondamentale, ma è implicata l'esposizione a liquidi contaminanti impegnativi e rischi biologici, come le tute tattiche per i militari, camici da laboratorio, abbigliamento medico, indumenti speciali per la costruzione e la produzione, e forse anche tende e stadi sportivi.
"Siamo molto entusiasti della robustezza della piattaforma tecnologica SLIPS, "dice Aizenberg.
Nel 2012, Il team di Aizenberg ha vinto un R&D 100 Award per la tecnologia da R&D Magazine. Il premio, dato annualmente, premia i 100 prodotti più significativi dell'anno, i cosiddetti game-changer della scena tecnologica.
