Superhydrofóbní letecká slitina AL7075 vytvořená pikosekundovým laserem bez využití fluoru

Text

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.

Lamellar and lotus leaf papillae like structures covered with nanoscale protrusions
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