Kesäkuussa 2020 Aalto-yliopiston ja kiinalaisen Chengdun elektroniikan ja tekniikan yliopiston tutkijat kertoivat Nature-lehden artikkelissa uudesta pinnoitteesta, joka hylkii paitsi tehokkaasti vettä myös kestää hyvin kulutusta. Sitä aiotaan hyödyntää nyt esimerkiksi aurinkopaneelien suojaamisessa. Katso videolta pinnoitteen toiminta.
Aalto-yliopiston professori Robin Ras on tutkinut ryhmänsä kanssa superhydrofobisia eli erittäin vettä hylkiviä materiaaleja yli kymmenen vuoden ajan. Kyseessä on merkittävä läpimurto, sillä tähän asti superhydrofobiset pinnat ovat olleet alttiita viilloille, naarmuille ja lommoille.
Robin Ras kertoo, että uuden pinnoitteen materiaali-innovaationa on uudenlainen kennomainen rakenne, joka suojelee vettä hylkiviä rakenteita kulumiselta ja iskuilta. ”Pinnoitteen kestävyys on vähintään kymmenkertainen nyt kaupallisesti saatavilla oleviin superhydrofobisiin pinnoitteisiin verrattuna”, hän sanoo.
Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiön Future Makers -ohjelman rahoituksella tutkitaan esimerkiksi superhydrofobisia pintoja esimerkiksi aurinkopaneeleissa, joissa ne estävät energiantuotantoa heikentävän lian kertymisen paneelin pinnalle.
Niissä kosteuden ja lian kertyminen estää ajan mittaan valon imeytymistä, mikä taas vähentää sähköntuotantoa. Superhydrofobinen lasipinta säilyttäisi tehokkuuden pidempään ja vähentäisi myös usein vaikeissa paikoissa sijaitsevien aurinkopaneelien puhdistustarvetta.
Vettä ja likaa hylkivät pinnat eivät myöskään jäädy, höyrysty tai kerää bakteereja. Siksi pinnoitteesta voivat hyötyä esimerkiksi elektroniikkateollisuus, lentoliikenne, lasi- ja optiikkateollisuus sekä lääketiede ja biolääketiede.
Vettä hylkivä superhydrofobinen pinta on myös antimikrobinen, joten uutta pinnoitetta voitaisiin hyödyntää esimerkiksi terveydenhoidossa pienentämään infektioriskiä. Sen lisäksi sitä voidaan käyttää yleisemmin kaikissa sovelluksissa, joissa tarvitaan kosteutta ja likaa hylkivää pintaa.
Tutkimusryhmä on jo pystynyt osoittamaan panssaripinnoitteen toimivuuden kovien materiaalien, kuten keramiikan ja lasin, pinnalla. Business Finlandin rahoittamassa hankkeessa tutkitaan myös superhydrofobisen pinnoitteen soveltamista joustavissa materiaaleissa, kuten muoveissa.
”Neuvottelemme mahdollisista sovelluksista useiden yritysten kanssa. Panssarikuviointia voisi hyödyntää monissa sään armoilla olevissa laitteissa, kuten säämittalaitteissa ja kännyköiden tukiasemissa”, kertoo materiaalitieteen professori Sami Franssila.
Ryhmä suunnittelee yhteistyötä myös urheiluvälineyrityksen kanssa selvittääkseen, voidaanko pinnoitetta hyödyntää esimerkiksi suksen pohjissa.
Lisää: Aloituskuva panssaripinnoitteesta esittelyvideolta (LINKKI, youtube). Tutkijoiden tiedeartikkeli Nature kesäkuu 2020 (LINKKI).
Päivitetty