Gleitfähige marine Antifouling-Beschichtungen
Forscher:innen schlagen vor, Schmiermittel auf Paraffinbasis in Mikro-/Nanostrukturen zu infundieren, um gleitfähige Antifouling-Beschichtungen für Schiffe herzustellen.
Slippery liquid-infused porous surfaces (SLIPS) haben ein enormes Potenzial, herkömmliche Antifouling-Beschichtungen zu ersetzen, da sie ein breites Spektrum an Antifouling-Eigenschaften aufweisen. Ein großes Problem bei ihren Anwendungen ist jedoch der starke Verlust von Schmiermitteln. Nun wurden anodische Aluminiumoxide (AAO) mit unterschiedlichen Morphologien hergestellt, mit Siloxan modifiziert und mit Schmiermittel auf Paraffinbasis infundiert, um die Schmiermittelrückhaltekapazität speziell entwickelter AAO zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass pyramidenartige Clusterstrukturen auf der porösen Oberfläche viel Platz bieten, um mehr Schmiermittel zu speichern und eine Barriere zu bilden, die den Schmiermittelverlust bis zu einem gewissen Grad mindert. Das dem Silikonöl zugesetzte Paraffin kristallisierte und keimte durch einen Phasenübergang bei bestimmten Temperaturen, wodurch die rheologischen Eigenschaften des Schmierstoffs verringert und seine Stabilität verbessert wurden.
Erweiterte Anwendungsmöglichkeiten von SLIPS
Die Forscher:innen weisen darauf hin, dass die Kombination aus einzigartigen Oberflächenstrukturen in AAO und der Infusion von Schmiermittel auf Paraffinbasis die lang anhaltende Speicherung und Konservierung des Schmiermittels in AAO gewährleisten kann; außerdem kann das thermisch empfindliche Gerüst auf Paraffinbasis schnell wechseln und das dispergierte Silikonöl sorgt für flüssigkeitsabweisende Eigenschaften. Antifouling-Tests zeigten, dass SLIPS auf Paraffinbasis eine um 96 % verringerte Adhäsion von Phaeodactylum tricornutum im Vergleich zu einer flachen Aluminiumlegierungsoberfläche aufwiesen. Diese Arbeit zeigt, dass die Kombination aus den geometrischen Merkmalen des Substrats und den flüssigen Eigenschaften des Schmiermittels auf Paraffinbasis die Anwendungsmöglichkeiten von SLIPS in der Antifouling-Technologie für Schiffe erweitern kann.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 185, Dezember 2023, veröffentlicht.