Precizna regulacija hidrofilnosti i hidrofobnosti površine je ključna za različite industrijske primene, ali trenutnim metodama često nedostaje stabilnost, preciznost i skalabilnost. Tim naučnika je uveo metodu premaza uz pomoć ozračivanja elektronskim snopom (EBI) koja pruža pouzdan i skalabilan pristup kontroli svojstava vlaženja površine. Njihov rad je objavljen u časopisu Industrijska hemija i materijali.
„Naša studija se fokusira na razvoj skalabilnog i pouzdanog rešenja za kontrolu hidrofilnosti i hidrofobnosti površina“, kaže Haozhe Li, prvi autor sa Univerziteta nauke i tehnologije Huazhong. „Tradicionalne metode poput hemijske modifikacije i spoljne stimulacije često se suočavaju sa izazovima kao što su ograničena stabilnost i preciznost, što otežava postizanje željenih svojstava površine.
„Značajna prednost našeg pristupa leži u korišćenju zračenja elektronskim snopom (EBI) kao zelene tehnologije za modifikaciju premaza. EBI radi na sobnoj temperaturi i obezbeđuje ultra-brzo očvršćavanje bez potrebe za hemijskim inicijatorima ili rastvaračima. Ova metoda nije samo pojednostavljuje proces premazivanja, ali i značajno smanjuje uticaj na životnu sredinu povezan sa konvencionalnim tehnikama.“
Omogućavanjem brzog umrežavanja i funkcionalizacije, EBI zadovoljava rastuću potražnju za održivim proizvodnim praksama uz održavanje visoke efikasnosti. Mogućnost postizanja željenih površinskih svojstava brzo i bez štetnih hemikalija pozicionira EBI kao transformativno rešenje za različite industrijske primene.
U ovoj studiji, tim je koristio zračenje elektronskim snopom (EBI) kako bi omogućio brzo očvršćavanje i preciznu kontrolu nad svojstvima površine, posebno korišćenjem tiol-en klik hemije. Ovaj inovativni pristup omogućava simultano kalemljenje više monomera na čvrste podloge, obezbeđujući visok stepen kontrole nad procesom kalemljenja. Podešavanjem odnosa različitih monomera, istraživači mogu da prilagode rezultujuća svojstva površine sa izuzetnom tačnošću, čineći EBI moćnom metodom za kreiranje prilagođenih premaza.
Štaviše, EBI radi na sobnoj temperaturi i obezbeđuje ultra-brzo očvršćavanje bez potrebe za hemijskim inicijatorima ili rastvaračima, značajno pojednostavljujući proces modifikacije i minimizirajući uticaj na životnu sredinu u poređenju sa tradicionalnim metodama premaza.
„Podešavanjem stope kalemljenja i odnosa opterećenja monomera, možemo pouzdano i reproduktivno kontrolisati površinsku hidrofilnost i hidrofobnost“, objašnjava Li, naglašavajući potencijal metode za različite primene, uključujući biomedicinski inženjering, gde su kontrolisane interakcije površine od suštinskog značaja.
Najkritičniji uvid iz studije je da metoda uz pomoć EBI nudi skalabilan, ekološki prihvatljiv i visoko efikasan proces za modifikaciju premaza. Mogućnost podešavanja kontaktnih uglova od 50° do 155° korišćenjem širokog spektra vinil monomera naglašava fleksibilnost ovog pristupa u prilagođavanju svojstava površine. Jednostavnost procesa, koji ne zahteva hemijske inicijatore ili visoke temperature, čini ga posebno pogodnim za industrijsku primenu.
Gledajući unapred, istraživački tim ima za cilj da precizira odnos između procesa ozračivanja elektronskim snopom i hemijskih formulacija. „Planiramo da uspostavimo precizniju kontrolu nad fazama kalemljenja i očvršćavanja, sa krajnjim ciljem proširenja funkcionalnosti ovih premaza za širu industrijsku upotrebu“, kaže Li. Ovo bi moglo dovesti do novih razvoja u oblastima kao što su premazi protiv zagađenja, sistemi za prenos toplote i tehnologije odvajanja tečnosti.
