IIT海德拉巴的研究人员利用工业废料开发防水结构

这种“超疏水”(超级防水)结构具有重要的应用，如防污涂料，天线防粘表面，汽车自清洁涂料，防污纺织品和防污建筑涂料

(L)Atul Suresh Deshpande与(R)Mudrika Khandelwal，IIT Hyderabad材料科学与冶金工程系，在他们的实验室

印度理工学院海德拉巴使用工业废物 - 粉煤灰 - 来开发模仿荷叶和玫瑰花瓣特征的防水结构。这种“超疏水”(超级防水)结构具有重要的工业应用，例如防污漆，用于天线的防粘表面，用于汽车的自清洁涂层，防污纺织品和防污建筑涂料等。

IIT Hyderabad团队的工作实际意义令人信服。防水产品不仅比目前开发的其他超疏水涂料便宜得多，而且还有助于将工业废料 - 粉煤灰 - 升级为工业上有用的产品，这有助于实现副收益和废物管理的双重目的。 。

这项研究背后的人

该研究由Iud Hyderabad的材料科学与冶金工程系的Mudrika Khandelwal和Atul Suresh Deshpande共同完成。

他们与Urbashi Mahanta合着的研究论文最近发表在着名的同行评审期刊Chemistry Select上。

谈到他们的研究，Mudrika Khandelwal说：“荷叶和玫瑰花瓣的防水性能已经知道了很长时间，科学家们已经探索了这些结构可以人工制作用于各种应用的方法。

模仿工程应用的天然结构并不容易。为了人为地复制自然现象，科学家们必须了解自然结构与其服务目的之间的关系。“

进一步解释，Mudrika Khandelwal强调了荷叶和玫瑰花瓣的防水性质的差异。虽然荷叶和玫瑰花瓣都具有防水性，但是水滴从荷叶上滑落，叶子上带有任何污垢和碎屑，但坚持玫瑰花瓣，即使花瓣倒置也不会脱落。这种差异源于结构的差异。玫瑰花瓣的表面由具有较大间距的微结构和比荷叶表面更小的纳米结构密度组成。

这促使IIT Hyderabad研究人员研究可以改性的廉价材料，以获得不同的水粘附性能。

试图复制自然界的超疏水性涉及改变表面的水粘附行为。现有方法使用昂贵的材料或复杂的仪器或遭受可扩展性问题。

一种经济的方法

Atul Suresh Deshpande博士强调了他们研究的经济方面，他说：“我们使用廉价的材料，飞灰，煤炭工业的废物，获得具有可调节的水粘附性能的疏水表面。粉煤灰的粒度在100纳米到几微米之间，尺寸范围适合产生疏水的粗糙表面。但是，飞灰本身不具有防水性，因此，我们(研究人员)在飞灰颗粒上涂上硬脂酸。

“使用这些表面改性的粉煤灰颗粒，研究人员能够获得具有不同粘附性能的表面。水滴是否会脱落('荷叶效应')表面涂有飞灰或粘在表面上('花瓣效应' ')取决于何时将硬脂酸涂在飞灰颗粒上。“在将飞灰沉积在表面上之前用硬脂酸涂覆飞灰颗粒导致荷叶效应，而沉积飞灰颗粒然后涂上它们Deshpande博士解释说，硬脂酸会导致玫瑰花瓣效应。

Mudrika Khandelwal说：“我们生产防水表面的方法快速且高度可扩展，因为它不需要任何复杂的仪器。”合成过程非常简单，即使是未经训练的人也可以用它来以低成本获得超疏水表面。

Deshpande补充说，使用粉煤灰生产的超疏水(超防水)涂料可用于保护混凝土结构免受雨水和湿气损害。此外，这些材料可用于集水应用。