Recenti ricerche pubblicate in un articolo in Nano da un gruppo di ricercatori della Nanjing Tech University ha mostrato che una sintesi one-pot a base di emulsione di silice anisotropa con l'aggiunta di vari agenti di accoppiamento silano fornisce una strategia efficace per controllare la morfologia e la modifica delle particelle.

La morfologia della silice anisotropa è varia, cioè forma sferica, forma a bastoncino e forma riccia, a seconda di quale agente di accoppiamento silanico viene aggiunto. Altri risultati mostrano che le particelle trattate con alchilsilano a catena lunga hanno un angolo di contatto con l'acqua superiore a 150° perché gli agenti di accoppiamento del silano possono non solo influenzare la morfologia delle particelle, ma anche modificare la superficie della particella. Particelle di silice modificata con un alto rapporto d'aspetto sono state assemblate per preparare film super-repellenti. I film così preparati trattati con fluorosilano mostrano una superfifobicità con un angolo di contatto con l'acqua di 166° e un angolo di contatto con l'olio di arachidi di 151°.

"In genere, la crescita delle particelle e la modifica delle particelle sono state effettuate in due fasi. Questo metodo one-pot facilita la preparazione di particelle modificate e le loro applicazioni", afferma Yingyu Zhou, l'autore anziano dell'articolo.

Le pellicole così come preparate sono fragili piegandosi o torcendosi. Incollando i film su substrati con adesivi acrilici commerciali, la robustezza dei film è notevolmente migliorata. I test di durata forniscono prove dettagliate che i film mantengono la superidrofobicità in diverse condizioni difficili poiché le gocce d'acqua potrebbero facilmente rotolare sulla superficie del film per rimuovere i contaminanti. Gli angoli di contatto con l'acqua dei film erano ancora maggiori di 150° dopo 100 cicli di abrasione o attacco acido/base a diversi valori di pH (da 1 a 13). Questo è importante perché la maggior parte delle superfici superidrofobiche artificiali sono meccanicamente deboli e smettono di funzionare se esposte a condizioni difficili. I film di silice anisotropica autoassemblati con adesivo incollato dimostrano un'eccellente repellenza ai liquidi e robustezza meccanica.

Il team della Nanjing Tech University sta attualmente esplorando le composizioni delle emulsioni per controllare meglio la crescita e la modifica delle particelle di silice anisotropa. Verrebbero applicati reticolanti per aumentare l'adesione tra le particelle di silice. Anche, il team si concentrerà sulla silice anisotropa supportata con ossidi di metalli di transizione, per esempio. TiO2 e ZnO, per migliorare le applicazioni autopulenti nella fotocatalisi.