J
JONSERED Karhunkantaja
Vieras
http://www.tekniikkatalous.fi/tk/nanotekniikka/article191350.ece?s=r&wtm=-27112008
Nanokuidut
[Tuomas Kangasniemi, Tekniikka ja Talous, 27.11.2008]
Maailman parhaiten vettä hylkivä kangas ei yksinkertaisesti pysty kastumaan
Sveitsiläiset kemistit kertovat valmistaneensa toistaiseksi kaikkein parhaimmin vettä hylkivän kankaan, jota voi käyttää normaalina vaatteena. Tekstiiliä voidaan liottaa vedessä ainakin kaksi kuukautta ilman että siihen jää edes kosteutta.
Stefan Seegerin tutkimusryhmän salaisuus on kankaan pinnan nanorakenne. Siinä tavallisten polyesterikuitujen pinta on peitetty silikonista valmistetuilla, 40 nanometrin paksuisilla säikeillä. Silikoni hylkii vettä sellaisenaankin voimakkaasti, mutta tätä taipumusta vahvistaa tavattomasti nanokarvojen suuri pinta-ala.
Lopputuloksena silikonikarvat erottavat vesipisarat polyesterikuiduista kokonaan, ja pisarat jäävät kankaan päälle pallonmuotoisiksi kappaleiksi. Niiden kontaktikulma alustansa kanssa normaalilämpötilassa on peräti 178 astetta, mikä tarkoittaa, että pisara poikkeaa täydellisestä pallosta vain kahden asteen verran.
2 astetta on myös kulma, johon kangasta täytyy kääntää, että vesipisarat lähtevät itsestään liukumaan pois. Luku on hyvin pieni.
Kolmas esimerkki kankaan vettä hylkivistä ominaisuuksista on vesisuihku, joka sen päälle osuu. Vesi kimpoaa tekstiilistä pois kuin superpallo lattiasta.
Ennätyskankaassa polyesteri on kemiallisesti pet-muovia, kuten kaupallisissakin polyesterivaatteissa. Pet-muovin toinen tärkeä käyttökohde ovat virvoitusjuomapullot.
Seegerin ryhmän kanssa samanlaista ideaa käyttivät vastikään noin vuosi sitten myös MIT:n kemistit, jotka tosin eivät syntetisoineet vettä vaan öljyä hylkivän tekstiilin. Seeger kollegoineen työskentelee Zürichin yliopistossa.
Kaikkien materiaalien joukossa uusi kangas ei ole ennätyksellinen, mutta sitä paremmin vettä hylkivät materiaalit eivät ole tekstiilejä, vaan pinnoitteita kovien alustojen päällä. Seegerin ryhmä testasi silikonipinnoitusta myös muiden tekstiilimateriaalien kuin pet:n kanssa, mutta eri vaihtoehdoista pet osoittautui parhaaksi.
Ei vielä kestä konepesua
Tutkijoiden mukaan heidän nanosilikonipinnoitteensa on mekaanisesti hyvin kestävä, ja se säilyttää ominaisuutensa normaalissa käytössä. Useimmat toistaiseksi valmistetut, voimakkaasti vettähylkivät kankaat ovat käytössä Seegerin uutuutta heikompia.
Konepesulle pesuaineiden kera pinnoite on kuitenkin toistaiseksi liian herkkä, jotta se kelpaisi arkikäyttöön. Pesun jälkeen pisaroiden kontaktikulma pienentyi 155 ja 160 asteen välille, mikä tarkoittaa noin 10-kertaista heikentymistä vesipisaran täydellisyydessä.
Seegerin ryhmä ei selvittänyt tutkimuksissaan, kuinka suurta paine-eroa heidän kankaansa kestää, ennen kuin se alkaa vuotaa lävitseen vettä.
Materiaalikeksinnöstä kertoi New Scientistin uutinen. Tämä artikkeli sisältää tietoa myös Advanced Functional Materials -lehdessä julkaistusta alkuperäisestä tutkimusraportista
Nanokuidut
[Tuomas Kangasniemi, Tekniikka ja Talous, 27.11.2008]
Maailman parhaiten vettä hylkivä kangas ei yksinkertaisesti pysty kastumaan
Sveitsiläiset kemistit kertovat valmistaneensa toistaiseksi kaikkein parhaimmin vettä hylkivän kankaan, jota voi käyttää normaalina vaatteena. Tekstiiliä voidaan liottaa vedessä ainakin kaksi kuukautta ilman että siihen jää edes kosteutta.
Stefan Seegerin tutkimusryhmän salaisuus on kankaan pinnan nanorakenne. Siinä tavallisten polyesterikuitujen pinta on peitetty silikonista valmistetuilla, 40 nanometrin paksuisilla säikeillä. Silikoni hylkii vettä sellaisenaankin voimakkaasti, mutta tätä taipumusta vahvistaa tavattomasti nanokarvojen suuri pinta-ala.
Lopputuloksena silikonikarvat erottavat vesipisarat polyesterikuiduista kokonaan, ja pisarat jäävät kankaan päälle pallonmuotoisiksi kappaleiksi. Niiden kontaktikulma alustansa kanssa normaalilämpötilassa on peräti 178 astetta, mikä tarkoittaa, että pisara poikkeaa täydellisestä pallosta vain kahden asteen verran.
2 astetta on myös kulma, johon kangasta täytyy kääntää, että vesipisarat lähtevät itsestään liukumaan pois. Luku on hyvin pieni.
Kolmas esimerkki kankaan vettä hylkivistä ominaisuuksista on vesisuihku, joka sen päälle osuu. Vesi kimpoaa tekstiilistä pois kuin superpallo lattiasta.
Ennätyskankaassa polyesteri on kemiallisesti pet-muovia, kuten kaupallisissakin polyesterivaatteissa. Pet-muovin toinen tärkeä käyttökohde ovat virvoitusjuomapullot.
Seegerin ryhmän kanssa samanlaista ideaa käyttivät vastikään noin vuosi sitten myös MIT:n kemistit, jotka tosin eivät syntetisoineet vettä vaan öljyä hylkivän tekstiilin. Seeger kollegoineen työskentelee Zürichin yliopistossa.
Kaikkien materiaalien joukossa uusi kangas ei ole ennätyksellinen, mutta sitä paremmin vettä hylkivät materiaalit eivät ole tekstiilejä, vaan pinnoitteita kovien alustojen päällä. Seegerin ryhmä testasi silikonipinnoitusta myös muiden tekstiilimateriaalien kuin pet:n kanssa, mutta eri vaihtoehdoista pet osoittautui parhaaksi.
Ei vielä kestä konepesua
Tutkijoiden mukaan heidän nanosilikonipinnoitteensa on mekaanisesti hyvin kestävä, ja se säilyttää ominaisuutensa normaalissa käytössä. Useimmat toistaiseksi valmistetut, voimakkaasti vettähylkivät kankaat ovat käytössä Seegerin uutuutta heikompia.
Konepesulle pesuaineiden kera pinnoite on kuitenkin toistaiseksi liian herkkä, jotta se kelpaisi arkikäyttöön. Pesun jälkeen pisaroiden kontaktikulma pienentyi 155 ja 160 asteen välille, mikä tarkoittaa noin 10-kertaista heikentymistä vesipisaran täydellisyydessä.
Seegerin ryhmä ei selvittänyt tutkimuksissaan, kuinka suurta paine-eroa heidän kankaansa kestää, ennen kuin se alkaa vuotaa lävitseen vettä.
Materiaalikeksinnöstä kertoi New Scientistin uutinen. Tämä artikkeli sisältää tietoa myös Advanced Functional Materials -lehdessä julkaistusta alkuperäisestä tutkimusraportista
