Et forskerteam ved Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics (CIOMP), en del av det kinesiske vitenskapsakademiet, har avansert utviklingen av holdbare superhydrofobe metalloverflater ved bruk av femtosekundlaserteknologi, som også forbedrer korrosjonsmotstanden betydelig.
Superhydrofobicitet er et vanlig fenomen i naturen - for eksempel den selvrensende effekten observert i lotusblader på grunn av de superhydrofobe egenskapene til planteoverflater. Forskere har replikert kunstige superhydrofobe egenskaper på forskjellige materialer, inkludert metaller, for å oppnå fordeler som vannavstøtende, selvrensende, korrosjonsbestandighet, motstandsreduksjon og anti-ising. Imidlertid er eksisterende superhydrofobe metalloverflater i stor grad avhengig av adhesjonsbaserte belegg som er utsatt for nedbrytning fra korrosive ioner, noe som resulterer i beleggnedbrytning, løsner og avskalling, noe som kompromitterer kjemisk holdbarhet.
For å løse dette foreslo Dr. Jianjun Yangs team ved CIOMPs internasjonale laboratorium for mikro/nanofotonikk og materialer en ny tilnærming som kombinerer femtosekund laserindusert mikro/nanostrukturdoping med syklisk lavtemperaturglødning. Denne metoden skaper en biomimetisk maur-redelignende struktur dominert av en subkrystallinsk fase på metalloverflaten, og oppnår en svært stabil, selvstartende superhydrofob effekt. Den subkrystallinske fasen forbedrer holdbarheten til den superhydrofobe egenskapen betydelig.
Ifølge Dr. Yang viser eksperimenter at metallprøven opprettholdt sterk superhydrofobitet selv etter 2,000 timers nedsenking i en etsende saltløsning. Videre demonstrerte strukturen utmerket korrosjonsbestandighet, varige elektrokjemiske reaksjoner og ulike tøffe forhold, inkludert nedsenking i sure og basiske løsninger, UV-eksponering og fryse-tine-sykluser.
Funnene ble publisert i det prestisjetunge tidsskriftet Advanced Materials.