Superhydrofóbní letecká slitina AL7075 vytvořená pikosekundovým laserem bez využití fluoru

Kovové povrchy odpuzující vodu jsou velmi žádané v mnoha odvětvích vědy i průmyslu pro celou řadu potenciálních aplikací zahrnujících například nemrznoucí, nereznoucí a samočistící povrchy. S inspirací v přírodních strukturách byly laserem PERLA, vyvinutým v centru HiLASE, na povrchu slitiny AL7075 vytvořeny lamelární a lotosovému listu podobné struktury pokryté vrstvou nanostruktur. Tato topografie povrchu je závislá na plošné hustotě energie laserového záření a vzájemné vzdálenosti jednotlivých laserových přejezdů po vzorku. Po laserovém opracování byl hydrofilní vzorek umístěn do vakua, kde došlo k redukci povrchové energie v důsledku tvorby uhlovodíků a změně smáčivosti. Analýza těchto výsledků odhaluje důležitost kombinace efektu hierarchických struktur a dominantního zastoupení nepolárních prvků pro výrobu superhydrofóbních povrchů. Povrchová geometrie je zodpovědná za změnu smáčivosti v důsledku uvěznění vzduchu a tvorbě kompozitního rozhraní pevná látka – voda – vzduch. Kombinace mikro a nanostruktur je nezbytná pro trvalé a neměnné superhydrofóbní vlastnosti povrchu i v případě velkých objemů vodních kapek.

Popis

SEM photography of superhydrophobic surface structures fabricated by picosecond laser PERLA showing the combination of micropillars a) with a pillar detail on b), covered by random-organized c) and periodic d) (LIPSS) nanostructures.

Kontaktní osoba:  Dr. Jagdheeshe Radhakrishnan