پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران نمونه‌های آزمایشگاهی از سطوح فلزی ساخته‌اند که دارای خاصیت ابرآبگریزی است و در صنایعی نظیر تولید انرژی، انتقال حرارت، شیرین سازی یا نمک‌زدایی آب و ساخت پیل‌های سوختی کاربرد دارد.
به گزارش دیده‌بان علم ایران آبدوستی یا آبگریزی از جمله خصوصیات فیزیکی سطحی یک ماده هستند. مواد آبگریز به دلیل ناهمواریهای سطحی میکرومتری و نانومتری خود، اجازه پخش شدن یا جذب شدن آب روی سطح را نمیدهند و از این رو موجب قطره‌ای شدن آب و سر خوردن آن می‌شوند. خاصیت فوق آبگریزی فلزات می‌تواند از خوردگی، آلودگی و یا رسوب‌گیری آنها جلوگیری کرده و بر عمر تجهیزات ساخته شده بیفزاید.
حمیدرضا طالش بهرامی، از مجریان طرح، هدف از ساخت این محصول را دستیابی به خاصیت ابرآبگریزی پایدار بر روی فلز مس عنوان کرد و افزود: این طرح ضمن تعیین نقطه بهینه برای ایجاد خاصیت ابرآبگریزی بر روی فلز مس، مواردی نظیر کاهش هزینه، افزایش سرعت و کاهش قیمت را نیز در نظر گرفته است.
وی در ادامه در توضیح روش ایجاد این خاصیت گفت: بررسی سطوح طبیعی آبگریز نظیر برگ گیاه نیلوفر نشان می‌دهد که این سطوح از مواد چرب بخصوصی پوشانده شده است. علاوه بر این از زبری‌هایی در ابعاد میکرو و نانو نیز تشکیل شده‌اند. این دو عامل منجر به شکل گیری ابرآبگریزی (زاویه تماس سطح بالاتر از ۱۵۰ درجه) بر روی این مواد می‌شوند. برای ایجاد سطوح مصنوعی ابرآبگریز ایجاد این دو عامل بر روی سطح ضروری است.
به گفته وی، در مطالعاتی که تا کنون صورت گرفته، برای ایجاد زبری از روش‌هایی همچون اچینگ، اکسیداسیون، رسوب‌دهی الکتریکی، لایه نشانی، ماشین کاری به روش ﺗﺨﻠﻴﻪ اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺑﺎ ﺳﻴﻢ و غیره استفاده شده است. اما در این تحقیق از روش اکسیداسیون برای ایجاد ساختار میکرو/نانو استفاده شده است. سپس با یک ماده با انرژی سطحی پایین، انرژی سطحی فلز کاهش داده شده و سطوح ابرآبگریزی ایجاد شده است.
به گفته‌ی طالش بهرامی، سطوح مسی کاربردهای بسیار گسترده‌ای در زمینه‌ی انتقال و تبدیل انرژی حرارتی دارد. بهخصوص اینکه سطوح ابرآبگریز منجر به ایجاد چگالش قطره‌ای بر روی سطح می‌شود که بازده آن نسبت به رژیم معمول چگالش (لایه‌ای) ده برابر بیشتر است. لذا به‌کارگیری سطوح ابرآبگریز مس در ساخت مبدلهای حرارتی (همراه با چگالش)، ضمن کاهش قابل توجه ابعاد مبدل و نیز افزایش عمر مفید آن، صرفه اقتصادی قابل توجهی خواهد داشت.
گفتنی است سطوح ابرآبگریز افزون بر صنایع تولید انرژی در ایجاد سطوح خود تمیز شونده، سطوح ضد یخ و سطوح ضد مه و موارد مشابه نیز کاربرد دارند.
این تحقیقات نتایج همکاری حمیدرضا طالش بهرامی دانشجوی دکترای دانشگاه علم و صنعت ایران، دکتر حمید صفاری عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران و بهنام احمدی بوده است.
انتهای پیام
* نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند