Są takie powierzchnie, które do perfekcji opanowały zdolność ucieczki przed wodą. Łączy je jedna, bardzo ciekawa cecha. Poznajcie HYDROFOBOWOŚĆ.
Pojęcie hydrofobowość wywodzi się z greki, a dokładnie z połączenia słów hydro – woda oraz phobos – strach. Jak sama nazwa wskazuje, powierzchnia hydrofobowa zrobi wszystko, by jej kontakt z H2O był ograniczony do minimum. Zwilżenie takiej powierzchni w praktyce staje się niemożliwe. Można na niej obserwować prawie sferyczne krople wody (co być może zauważyliście ten efekt np. na patelni teflonowej bądź wodoodpornej kurtce).
Od czego zależy hydrofobowość?
Powłoka hydrofobowa powstaje dzięki zastosowaniu substancji o określonej budowie, dzięki której substancje te mają wyjątkową właściwość odpychania np. wody. Mówiąc fachowo – substancje te są apolarne lub mają apolarny fragment. W zależności od rodzaju substancji, utworzona z nich powłoka może być bardziej lub mniej hydrofobowa. Jak to sprawdzić? Jednym z podstawowych parametrów określających stopień hydrofobowości danej powłoki jest kąt zwilżania wody na powierzchni, utworzony przez powierzchnię i płaszczyznę styczną do powierzchni cieczy. Im wyższy – tym lepiej dana powierzchnia odpycha wodę. Na powierzchni o kącie zwilżania 180° kropla wody tworzy idealną kulę. Powierzchnie hydrofobowe mają kąt zwilżania 90-180°.
Powłoki o kącie zwilżania powyżej 150° noszą miano SUPERhydrofobowych.
Hydrofobowość na co dzień
Cechy hydrofobowe posiadają m.in. syntetyczne związki zwane ogólnie związkami perfluorowanymi (PFAS), które dzięki tym właściwościom znajdują szerokie zastosowanie: ubrania wodo- i plamo-odporne, patelnie non-stick, pianki gaśnicze, opakowania do fast-foodów. Wśród tych związków znajdziemy m.in. poli(tetrafluoroetylen), czyli PTFE, potocznie znany jako teflon. Jego włókna stosowane są nie tylko do wyrobu powszechnie używanych patelni, ale także m.in. do produkcji jednego z najbardziej rozpoznawalnych materiałów wodoodpornych, czyli tkaniny Gore-Tex. Substancje te jednak budzą obecnie wiele kontrowersji z uwagi na stwierdzoną szkodliwość dla zdrowia i środowiska.
Paradoksalnie, właściwości hydrofobowe obserwujemy także (a może przede wszystkim) właśnie w przyrodzie , czego przykładem jest… LOTOS.
Czym jest efekt lotosu?
W kulturach wschodnich roślina jest symbolem czystości. Posiada naturalny mechanizm oczyszczania, dzięki któremu liście mają zawsze suchą powierzchnię, pozbawioną brudu. Wynika to z faktu, że po prostu NIE MOGĄ zamoknąć 🙂 Co za tym idzie, gdy krople wody padają na liście lotosu, toczą się po ich powierzchni, zbierając przy okazji wszystkie zanieczyszczenia. Zjawisko to nazwano właśnie EFEKTEM LOTOSU. Zobaczcie sami:
To właśnie lotos zainspirował naukowców do tworzenia powłok mających podobne zdolności, a następnie pokrywania nimi np. farb, dachów czy tkanin.
