Суперпокрытие, которое не боится кипятка

16.02.2026

В современном мире материалы с эффектом "лотоса" - те самые супергидрофобные поверхности, с которых вода скатывается шариками, - давно стали привычными в самых разных сферах: от одежды и обуви до промышленного оборудования и посуды. Однако у них есть серьезный изъян: как только температура жидкости превышает примерно 40 °C, волшебство исчезает - капли начинают прилипать, проникать в микротекстуру и оставлять грязные следы. Эта проблема особенно досадна там, где приходится иметь дело с горячим кофе, кипятком, молоком или супом. Теперь инженеры из Университета Райса в США предложили простое, но эффективное решение, которое позволяет таким покрытиям сохранять свои свойства даже при температурах близких к 90 °C.

Речь идет о многослойном изолированном супергидрофобном покрытии, которое исследователи назвали MISH (multilayered insulated superhydrophobic). В отличие от традиционных подходов, где пытались радикально менять химию или создавать сложнейшие наноструктуры, команда сосредоточилась на контроле теплопередачи. Секрет кроется в двухслойной архитектуре: нижний слой представляет собой теплоизолирующую пену на основе полиуретана, которую удобно наносить распылением, а верхний - это обычное коммерческое микротекстурированное водоотталкивающее покрытие, доступное в продаже.

Теплоизоляционная подложка играет ключевую роль: она резко замедляет передачу тепла от горячей капли к основе поверхности. В результате уменьшается испарение жидкости в зоне контакта и последующая конденсация паров внутри текстуры. Именно эти циклы испарения-конденсации обычно разрушают воздушные карманы, необходимые для супергидрофобности, и превращают отталкивающую поверхность в обычную смачиваемую. Благодаря изоляции горячие капли почти не успевают охладиться в точке касания, а значит, не создают "мостиков" из конденсата - и продолжают бодро скатываться.

Один из ведущих авторов работы, доцент кафедры машиностроения Дэниел Престон, подчеркивает, что новый подход радикально упрощает и удешевляет технологию. Раньше аналогичные результаты достигались лишь с помощью очень дорогих методов - иногда в тысячи раз дороже, - а MISH использует доступные материалы и простые способы нанесения. Более того, покрытие успешно прошло испытания не только в лабораторных условиях, но и на реальных объектах: больших металлических пластинах, изогнутых трубах, чашах и промышленном оборудовании.

Долговечность оказалась впечатляющей. В одном из ключевых экспериментов образцы подвергали воздействию почти двух миллионов горячих капель в течение недели. Обычные супергидрофобные покрытия теряли свойства почти мгновенно, тогда как MISH с достаточно толстым изоляционным слоем сохраняло отталкивающие качества более 80 часов - это свыше миллиона ударов капель. Лишь после такого марафона начинался постепенный износ, причем виноват был в основном не принцип, а именно верхний коммерческий слой. Ученые уверены: с более прочным наружным покрытием срок службы можно увеличить еще сильнее.

Особенно наглядно преимущество проявилось при тестировании реальными горячими жидкостями - горячим молоком, кофе и гороховым супом. На поверхностях с MISH оставалось менее 1 % остатков, в то время как на стандартных супергидрофобных аналогах этот показатель превышал 31 %. Покрытие демонстрировало отличную работу даже при струйном воздействии и на сложных геометриях, подтверждая свою применимость в быту и промышленности.

Разработка открывает широкие перспективы: от антизагрязняющих покрытий для кухонной утвари и промышленных емкостей до систем теплообмена и защиты оборудования от накипи и отложений. Команда Дэниела Престона уже планирует дальнейшее усовершенствование - в частности, создание более термостойких и износоустойчивых верхних слоев, а также поиск новых архитектур.

<< Назад: Стекло, хранящее память человечества на тысячелетия 17.02.2026

>> Вперед: Электровелосипед Magician Alpha 16.02.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива LED драйверы от Mean Well HLG-480H 10.05.2017 Компания Mean Well расширила линейку высоконадежных LED драйверов выпустив новую серию преобразователей HLG-480H с выходной мощностью 480 Вт. Источники питания по типу стабилизации выходных параметров изготавливаются в двух вариантах: со стабилизацией тока (серия HLG-480H-C) и с двойным режимом стабилизации напряжения и тока (серия HLG-480H). Оба варианта HLG-480H имеют возможность либо ручной подстройки выходных параметров, либо возможность димминга методом 3-в-1 (ШИМ, 0-10 В, Сопротивление) и возможность программирования (Smart Timer Dimming). Источники питания HLG-480H имеют высокие технические параметры и гарантию от производителя в течение 7 лет. Новые преобразователи предназначены для мощных наружных и промышленных LED светильников, для архитектурно-декоративной подсветки зданий и других приложений, где требуется мощный надежный эффективный безвентиляторный источник питания устойчивый к различным погодным явлениям. Основные технические параметры серий HLG-480H и HLG-480H-C: Выходная мощность 480 Вт Выходной ток (для HLG-480H-C) из ряда: 1400; 1750; 2100; 2800; 3500 мА Выходное напряжение (для HLG-480H) из ряда: 24; 30; 36; 42; 48; 54 В КМ>0,97 КПД 95% Диапазон входного напряжения 90-305 В Температурный диапазон -40°С...65°С IP65/67 Гарантия 7 лет

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026