Міжнародна група інженерів з Університету Райса (США) та Единбурзького університету (Великобританія) розробила інноваційний та масштабований метод створення текстурованих алюмінієвих поверхонь з покращеними властивостями відведення рідини.
Вчені запропонували використовувати недорогі вінілові маски та доступний лаковий полімер у поєднанні з фізичною та хімічною обробкою поверхні алюмінію. Створені таким способом поверхні демонструють різну змочуваність – від супергідрофобної до гідрофільної, залежно від обробки. Мінімальний розмір текстури становить 1,5 мм.
«Цей метод є важливим кроком в інженерії поверхонь, — зазначає Деніел Престон, доцент кафедри машинобудування Університету Райса. — Забезпечуючи точний контроль над змочуваністю та тепловими властивостями, ми відкриваємо нові можливості для масштабного виробництва покращених теплопередаючих поверхонь».
Процес створення текстурованою поверхні включає кілька етапів. Спочатку на полірований алюміній наноситься вінілова маска, потім проводиться двоступінчасте травлення для створення мікро-і наноструктурованих зон. Дослідники використовували передові методи візуалізації для характеристики роздільної здатності візерунків та їх змочуваності.
Експерименти показали, що на текстурованих поверхнях краплі конденсату скочуються значно ефективніше, ніж однорідних. Тепловізійна зйомка виявила суттєві відмінності у випромінювальній здатності між гладкими та текстурованими ділянками.
«Алюміній широко використовується у пристроях терморегулювання завдяки високій теплопровідності, низькій щільності та невисокій вартості, – пояснює Джефф Веймейєр, співавтор дослідження. — Наш метод додає нового виміру його функціональності, дозволяючи інженерам точно налаштовувати теплообмін при конденсації».
Технологія має широкі перспективи застосування: від охолодження серверів у дата-центрах до запобігання зледенінням крил літаків, лопатям вітряних турбін та ліній електропередач. На відміну від традиційної фотолітографії новий метод економічний і підходить для обробки великих поверхонь. Джерело