ИФХЭ РАН

Новости Масс-медиа Мы в СМИ Понимание эволюции тонкого слоя смазочного материала в SLIPS — путь к созданию устойчивых льдофобных покрытий

Понимание эволюции тонкого слоя смазочного материала в SLIPS — путь к созданию устойчивых льдофобных покрытий

25 сентября 2022 In Мы в СМИ

В лаборатории поверхностных сил ИФХЭ РАН проанализировали эволюцию тонкого слоя пропитки для «скользких покрытий с пропиткой» (SLIPS) при контактах с водной средой. Анализ поверхностных сил, действующих в тонком слое пропитки, показал, что во многих случаях этот слой теряет термодинамическую устойчивость и разрушается. Результаты исследования опубликованы в «Journal of Colloid and Interface Science».

Долговечность «скользких покрытий с пропиткой» и сохранение их функциональных, в том числе антиобледенительных, водоотталкивающих и антикоррозионных, свойств зависят от эволюции структуры смазочного слоя. Пока пленка сохраняет целостность, поверхность остается скользкой и сохраняет свои свойства. Механические нагрузки приводят к истощению смазочного материала. Например, при отрыве от поверхности льда, снега или инея уносится часть смазки. Ученые показали, что на текстурированной подложке из гидроксида алюминия при контакте с водой происходит перераспределение и уменьшение толщины смазочного материала без разрушения пленки. Стабильные тонкие смачивающие пленки формировались на верхушках и стенках гребней. Избыток смазки вытеснялся в вогнутые мениски между гребнями.

«Толщина сохранившейся пленки кардинально влияет на смазывающую способность и функциональные свойства «скользких покрытий с пропиткой». Поэтому понимание термодинамической стабильности тонких и толстых слоев смазки поверх гладких и пористых поверхностей приобретает первостепенное значение, – рассказал старший научный сотрудник лаборатории поверхностных сил ИФХЭ РАН кандидат химических наук Кирилл Емельяненко. – В этом исследовании мы проанализировали стабильность пленок с позиции вклада сил Ван-дер-Ваальса в расклинивающее давление. Результаты позволят подбирать структуру поверхности и состав смазочного материала так, чтобы при контакте с жидкими и газовыми средами тонкий слой пропитки оставался более стабильным».

Устойчивые покрытия с водоотталкивающими, антиобледенительными и антикоррозионными свойствами востребованы в авиации, судостроении, энергетике и других областях, где кристаллизация атмосферных осадков на поверхности движущихся устройств приводит к их поломке, разрушению и даже аварии с возможными человеческими жертвами.

«Создание полетобезопасных технологий для авиации — одно из ключевых направлений для многих научных школ, – продолжил Кирилл Емельяненко. – Наша лаборатория давно занимается этой тематикой. Благодаря новым исследованиям мы сейчас намного глубже понимаем, как у «скользких покрытий с пропиткой» появляются и пропадают льдофобные свойства, и мы лучше готовы к их эффективному технологическому применению».

Работа поддержана Российским Научным Фондом, грант N21-13-00293.

 

По материалам: Kirill A. Emelyanenko, Alexandre M. Emelyanenko, Ludmila B. Boinovich. Disjoining pressure analysis of the lubricant nanofilm stability of liquid-infused surface upon lubricant depletion. Journal of Colloid and Interface Science. Volume 618, 2022, Pages 121-128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.03.047

В других источниках: 

Naked Science  22/09/2022
РНФ. Новости  23/09/2022

 

Читать 144 times

Новостная рассылка

Чтобы быть в центре событий, присоединяйтесь к нашим новостям.

Наши контакты

Вы можете задать интересующий вопрос, удобным для Вас способом.

  • Тел.: +7 495 955 44 87

МЫ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ

Подписывайтесь на нас и следите за жизнью института.

Поиск

Яндекс.Метрика