Wetenschappers zijn erin geslaagd om metalen – zonder coating – met behulp van lasers zeer waterafstotend te maken. Het resultaat? Filmpjes waarin waterdruppels op het hydrofobe metaal lijken te dansen.
Met behulp van lasers voorzagen de onderzoekers het oppervlak van metalen van een structuur op micro- en nanoschaal. Die structuur zorgt ervoor dat het metaal zeer hydrofoob (oftewel waterafstotend) wordt. Aangezien de met lasers aangebrachte structuren – in tegenstelling tot bijvoorbeeld een waterafstotende coating – deel uitmaken van het metaal blijft dat metaal waterafstotend hoe vaak het ook gebruikt wordt.
Springen
“Het materiaal stoot water zo sterk af dat het water er gewoon af springt,” vertelt onderzoeker Chunlei Guo. “Dan landt het water weer op het oppervlak, springt er weer vanaf en rolt er vervolgens gewoon af.” En dat hele proces neemt minder dan een seconde in beslag.
Gladder dan teflon
De met behulp van lasers gecreëerde materialen zijn een stuk gladder dan bijvoorbeeld teflon: een veelgebruikt waterafstotend materiaal dat bijvoorbeeld als coating op pannen wordt aangebracht. Het met lasers behandelde metaal is veel sterker waterafstotend dan teflon. Om water van een met teflon bedekte pan te laten glijden, moet je de pan in een hoek van zeventig graden houden. Waterdruppels op het materiaal van Guo en zijn collega’s gaan al glijden als je het materiaal minder dan vijf graden kantelt.
Schoon!
In feite wordt het met lasers behandelde metaal door zijn hydrofobe eigenschappen ook direct gereinigd. Waterdruppels die van het oppervlak opspringen nemen meteen stofdeeltjes mee. Uit experimenten blijkt dat drie opspringende waterdruppels al in staat zijn om de helft van de stofdeeltjes op het oppervlak te verwijderen. Met twaalf druppels wordt het oppervlak helemaal gereinigd. Het resultaat: een schoon én droog oppervlak.
In de toekomst kan de methode wellicht gebruikt worden om producten te ontwikkelen die niet vies worden en niet gaan roesten. Wel zal er dan eerst gewerkt moeten worden aan een methode om het metaal sneller van de gewenste structuur te voorzien. Nu duurt het nog ongeveer een uur om een stukje metaal van 2,5 bij 2,5 centimeter met lasers te ‘graveren’.
