Neuer und einfacherer Weg zu SLIPS
Unter Umweltgesichtspunkten haben SLIPS (slippery liquid-infused porous surfaces) ein großes Potenzial, herkömmliche Antifouling-Beschichtungen zu ersetzen, da sie umweltfreundlich sind und ein breites Spektrum an Antifouling-Eigenschaften aufweisen. Allerdings bremst die komplizierte Technik bisher ihre Anwendung.
In einer neuen Studie wurden die superhydrophoben Oberflächen (SHS) durch ein Luftsprühverfahren mittels Lösungsmischung hergestellt, wobei Epoxidharz und hydroxylterminiertes Polydimethylsiloxan als Matrix und Nano-Titandioxidpartikel als Füllstoff dienten. Anschließend wurden Silikonöle mit unterschiedlichen Viskositäten in die SHS infundiert, um SLIPS zu bilden. Experimente mit simulierter Flüssigkeitserosion in einer Meeresumgebung zeigten, dass Silikonöl mit 500 mPa-s eine Kontaktwinkelhysterese (CAH) von 6,9° mit guter flüssigkeitsabweisender Wirkung nach 12 Stunden Scheuern beibehielt, während das Silikonöl mit niedrigerer Viskosität die flüssigkeitsabweisende Wirkung verlor.
Effiziente Herstellungsmethode
Die Ergebnisse des Antifouling-Tests zeigten, dass SLIPS eine ausgezeichnete Antifouling-Leistung aufwies, und die Antifouling-Raten gegen Phaeodactylum tricornutum und Bacillus sp. lagen bei 90,8 % bzw. 93,6 %. Die thermodynamische Analyse zeigte, dass die Luftschicht der SHS-Beschichtung und die Flüssigkeitsschicht der SLIPS-Beschichtung eine entscheidende Rolle bei der Antifouling-Leistung spielten, was mit den experimentellen Antifouling-Ergebnissen übereinstimmte. Den Forschern zufolge wird die effiziente und umweltfreundliche Methode zur Herstellung der Beschichtung, die in ihrer Studie verwendet wurde, einen Referenzwert und eine theoretische Grundlage für die Anwendung von SLIPS im Bereich des marinen Antifoulings liefern.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 177, April 2023 veröffentlicht.