Herstellung von robusten superhydrophoben Holzoberflächen

Inspiriert von den einzigartigen Eigenschaften und der besonderen Oberfläche von Materialien in der lebenden Natur – wie z.B. Lotusblättern, roten Rosenblättern, Geckofüßen oder dem Salvinia-Blatt – haben eine Reihe von Forschern verschiedene Methoden angewandt, um die biomimetischen Strukturen mit Nano-/Mikro-Herstellung und einer Niedrigenergie-Oberfläche zu schaffen. In letzter Zeit wurde viel Aufmerksamkeit auf die Verbesserung der multifunktionalen robusten Superhydrophobie und der optisch hochtransparenten superhydrophoben Oberflächen verwendet.

Jetzt wurde eine einfache und neuartige Methode vorgeschlagen, um eine großflächige biomimetische robuste superhydrophobe transparente Beschichtung zu synthetisieren, die auf einer PEG-Funktionalität SiO₂/PVA/PAA/Fluorpolymer-Beschichtung mit Nano-/Mikro-Herstellungsstrukturen basiert und eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Robustheit auf einer Holzoberfläche unter Verwendung einer kontinuierlichen Multilösungsmittel-Modifikationsmethode aufweist.

Robuste mechanische Nanostrukturen

Das so hergestellte biomimetische Holz hat eine robuste mechanische Nanostruktur, die nicht nur eine relativ hohe UV-Durchlässigkeit von 72% bei 550 nm hat, sondern auch eine ausgezeichnete Haltbarkeit unter mechanischen Stößen und verschiedenen Temperaturbedingungen. Darüber hinaus besitzt es auch Superhydrophobie und überlegene Wasserbeständigkeit mit einem Wasserkontaktwinkel von 159°, was hauptsächlich darauf zurückzuführen ist, dass die Oberfläche der superhydrophoben Beschichtung aus Nanopartikeln besteht, die in einer Anordnung von Säulenstruktur miteinander aggregiert sind, die die Nanopartikel umhüllen, um eine vollständige mikro-nano-binäre raue Struktur über biomimetische PEG-funktionalisierte SiO₂/PVA/PAA/Fluorpolymer-Hybridbeschichtung zu bilden, die dem unbehandelten Bauholz überlegen ist.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 153, April 2021 veröffentlicht.