Химики создали супергидрофобную медь из «красного дерева»

Химики создали супергидрофобную медь из «красного дерева»

Химики из Нанкинского Научно-Технологического Университета разработали новый способ синтеза супергидрофобной меди на основе древесины азиатского «красного дерева». Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Авторы работы использовали структуру древесины диптерокарпа в качестве шаблона для будущего материала. Ученые помещали образец древесины в печь без доступа кислорода, после чего нагревали до 600°C. При этом происходило обугливание материала — органические вещества превращались в углерод. На следующем этапе химики пропитывали «биоуглерод» раствором нитрата меди и снова отжигали в печи. При высоких температурах соль меди разлагалась до оксида, который затем реагировал с углем. Последняя реакция приводила к образованию металлической меди и покраснению угля.

При всех процессах отжига сохранялась пористая структура древесины. Благодаря этому, у образовавшегося угольно-медного материала была очень сложная и развитая поверхность. Авторы использовали это для создания супергидрофобного материала, эффективно отталкивающего от себя капли воды. Поскольку сама по себе медь гидрофильна, ее необходимо покрыть дополнительным гидрофобным слоем. В его роли материала для него авторы выбрали фторированные производные кремния.

Ученые сравнили поведение капель воды на исходном «угле», оставшемся на древесине, меди сразу после отжига и на обработанной медной поверхности. Главным параметром в сравнении служил так называемый контактный угол — угол между касательной к поверхности капли в точке соприкосновения с поверхностью и самой поверхностью. Для смачиваемых частично гидрофильных материалов он лежит в промежутке от 0 до 90 градусов. У угля значение того же параметра составило 114 градусов. Медь без дополнительной обработки ожидаемо оказалась смачиваемой — контактный угол оказался примерно равен нулю. В случае же обработанной меди смачивания практически не происходило — угол достиг 160 градусов.

Авторы работы использовали и другие биологические объекты для создания супергидрофобных поверхностей в ранних работах. В частности, химики применяли для этой цели листья лотоса, риса и бамбука.

Владимир Королёв.

N+1

Похожие новости:
Медь помогла нанофотонике преодолеть дифракционный предел
Ученые из МФТИ впервые создали нанофотонные компоненты на основе меди, которые могут эффективно преобразовать свет в поверхностные электромагнитные волны. Это позволит обойти дифракционный предел, который накладывает ограничения на создание нанофотонных микросхем. Результаты исследования опубликованы в журнале ..
2016-02-19 1065 0 Технология
1
Химики создали рекордно устойчивые нанопровода для батареек
Химики из Университета Калифорнии разработали рекордно устойчивые к перезарядке электроды на основе тонких волокон. По словам исследователей, подобный материал для литий-ионных батарей позволит обеспечить сотни тысяч циклов зарядки без падения электрической емкости. Исследование опубликовано в журнале ACS Energy ..
2016-04-21 1183 0 Технология
0
Химики создали молекулярные сети для одиночных вирусов
Химики из Университета Индианы разработали методику, позволяющую защищать частицы вирусов от внешней среды с помощью тонких молекулярных сетей. Она основана на самосборке металлорганических каркасов вокруг вируса. Образующейся молекулярной пленки оказывается достаточно, чтобы удерживать воду внутри ..
2016-08-03 2114 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-21 1777 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-24 1863 0 Технология
0
Химики создали реактивные микрочастицы
Ученые из Калифорнийского университета создали реактивные микрочастицы, способные передвигаться в воде. Статья ученых появилась в журнале ACS Nano. Объектом исследования выступали частицы из сплава алюминия и галлия диаметром около 20 микрометров. С одной стороны они были покрыты титановой пленкой. ..
2012-08-28 1139 0 Технология
0
Канадцы планируют построить деревянный небоскрёб
Канадские архитекторы разработали план строительства тридцатиэтажного деревянного небоскрёба для Ванкувера. Особенность постройки заключается в материале, из которого будет возведён дом, — экологически чистая древесина заменит в конструкции привычные сталь и бетон. До недавнего времени древесные материалы ..
2012-03-25 1518 0 Технология
0
Химики создали оболочку для искусственной клетки
Химики совершили важный шаг в области создания искусственных форм жизни с нуля. Используя новые виды химических реакций, им удалось создать самосборные клеточные мембраны, структурные оболочки, которые могут содержать и поддерживать реакции, необходимые для жизни. Старший преподаватель химии ..
2012-01-30 1475 0 Технология
0
В Германии построили дом полностью из дерева
Использование древесины в качестве строительного материала для больших зданий набирает обороты во всем строительном мире. В этом году на IBA фестивале архитектуры в Гамбурге, немецкая архитектурная фирма Architekturagentur создала Woodcube: пяти этажный многоквартирный дом который построен почти полностью ..
2013-08-28 1438 0 Технология
0
Российские ученые научились варить несовместимые металы
Новосибирские учёные придумали, как сделать самолёты, ракеты и ядерные электростанции ещё прочнее, а значит, безопаснее. Технологию, способную обеспечивать сварку несочетаемых материалов, разработали ученые из Новосибирска – уникальный метод может использоваться в ракетной, авиационной промышленности и при строительстве атомных электростанций. ..
2013-01-16 1430 0 Технология
0
Нанопоры помогут в «опознании» единичных молекул белка
Химики из США и Швейцарии под руководством Майкла Майера (Фрибурский университет) разработали методику определения единичных молекул белков по их поведению в зептолитровом объеме специально сконструированной нанопоры. Ученые нашли способ определять одновременно форму, объем, электрический заряд, дипольный момент ..
2017-01-18 3870 0 Технология
0
Немагнитные металлы превратили в магниты
Комбинируя тонкие пленки металлов с молекулами углерода, ученым удалось превратить немагнитные вещества (медь и марганец) в магниты. Об этом сообщает журнал Nature. Магнитные явления пока очень слабы и проявляются всего несколько дней, однако новое открытие способно ..
2015-08-09 3889 0 Технология
0
Российские ученые создали повышающий скорость зарядки аккумуляторов материал
Химики из Московского государственного университета (МГУ) имени Михаила Ломоносова совместно с зарубежными коллегами создали материал, способный резко повысить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов. Разработка позволяет за 90 секунд зарядить до 75 процентов от первоначальной емкости батареи. Результаты исследований ..
2016-02-17 1087 0 Технология
-2
Создан застывающий при нагревании гель
Голландские химики создали биомиметический полимер, который обратимо образует гель при нагревании. Работа ученых опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание можно прочитать в NatureNews и в редакционномкомментарии. В основе гелеобразующего вещества спираль из полиизоцианида, от которой отходят гликольные нити. ..
2013-01-29 1127 0 Технология
0
Новая технология превращает любую поверхность в сенсорный дисплей
Ученые из Наньянгского технологического института в Сингапуре создали технологию, которая позволяет превратить в дешевый мультитач-дисплей поверхность практически из любого материала — стекла, дерева, алюминия и даже пластика. На разработку системы, получившей название STATINA, ушло четыре года. Чтобы ..
2013-07-12 1042 0 Технология
0