وبلاگ

:
در حالت كلی نامیدن منسوجات خود تمیز شونده به منسوجاتی كه فقط دارای انرژی سطحی پایینی می باشند نادرست است چرا كه دارا بودن انرژی سطحی پایین در حقیقت بدین معنی است كه این منسوجات به سادگی تمیز می شوند. به طور پایه ای 2 نوع از سطوح خود تمیز شونده در مقالات موجود می باشد:
1- سطوح فعال نوری (photoactive یا photocatalytic) كه این سطوح بر پایه مواد فعال فوتوكاتالیست همچون TiO2 می باشند.
2- سطوح ابر آبگریز (superhydrophobic) كه اغلب سطوح نیلوفر آبی (lotus) نامیده می شوند.
همانطور كه اشاره شد سطوح خود تمیز شونده اغلب به عنوان سطوح شبه نیلوفر آبی نامیده می شوند. این نام در رابطه با سطوح خود تمیز شونده ای به كار می رود كه می توان در طبیعت مشاهده نمود. پرهای برخی از حشرات و همچنین برگهای برخی از گیاهان خصوصیات دفع كنندگی بسیار بالایی را نشان می دهند. یكی از این برگها، برگ گیاه نیلوفر آبی می باشد تقریباً هر نوع كثیفی (چرك) كه برروی برگ گل نیلوفر آبی قرار گرفته است به وسیله شستشوی سطح برگ با آب برطرف می شود. بنابراین با توجه به برگ گل نیلوفر آبی، سطوح ابر آبگریز خود تمیز شونده به سطوحی اتلاق می شود كه چرك و كثیفی بر روی آن به طور كامل توسط شتستشو با آب برطرف می شود.
سطح برگ گل نیلوفر آبی با واكس های كریستال مانند آبگریز كه تشكیل یك ساختار نانو بر روی یك بستر میكرو (كه از ساختارهای دیواره سلولی و چین خوردگی های كیوتیكلی تشكیل شده است) پوشیده شده است. شكل 1-1 یك میكروگراف SEM از سطح گل نیلوفر آبی را نشانی می دهد.

حضور ساختارهای نانو بر روی یك ساختار میكرو ساختار Hierarchical نامیده می شود. ابر دفع كنندگی برگ نیلوفر آبی با تركیب این

 ساختار (Hierachical) و بطور همزمان آبگریزی بسیار بالای سطحی توضیح داده می شود. یك نمای شماتیك از اثری كه lotus effect نامیده می شود در شکل 2-1 نشان داده شده است.

در حالت كلی برگ نیلوفرآبی دارای یك ساختار سطحی در دو مقیاس (میكرو/نانو) می باشد كه در آن برآمدگی ها و فرورفتگی هایی كه در حدود μm10 تا 3 می باشند با نانو ذرات واكس مانند آبگریز پوشیده شده اند . برآمدگی ها و فرورفتگی ها مساحت سطح تماس موجود با آب را بسیار كاهش می دهند و همچنین نانوذرات آبگریز از نفوذ آب به داخل فرورفتگی ها جلوگیری می نمایند در نتیجه آب نمی تواند چنین سطحی را تر نموده و بنابراین بر روی سطح قطرات آب به شكل تقریبا كروی درمی آیند به چنین سطحی، سطح ابرآبگریز گفته می شود.
تركیب ساختار Hierachical و خصوصیات آبگریزی منجر به سطوح ابر آبگریزی می شود كه یقیناً محدود به سطوح طبیعی نمی شود اخیراً روشهایی با الهام (الگو برداری) از طبیعت جهت ایجاد این خصیصه بر روی سطوح معدنی همچون فلزات یا شیشه و البته منسوجات گزارش شده است. ساختار Hierarchical منجر می شود كه بر روی یك سطح مقداری ناهمواری (roughness) ایجاد شود. در مقایسه با یك سطح آبگریز هموار، قطره آبی كه برروی سطح قرار گرفته است سطح تماس موثر كاهش یافته ای را (مایع – جامد) بر روی یك سطح ناهموار نشان خواهد داد (شكل 3-1).