Хіміки з Нанкинського Науково-Технологічного Університету розробили новий спосіб синтезу супергідрофобної міді на основі деревини азіатського «червоного дерева». Дослідження опубліковано в журналі.
Автори роботи використовували структуру деревини диптерокарпа як шаблон для майбутнього матеріалу. Вчені поміщали зразок деревини в піч без доступу кисню, після чого нагрівали до 600 ° C. При цьому відбувалося обвуглювання матеріалу - органічні речовини перетворювалися на вуглець. На наступному етапі хіміки просочували «біовуглець» розчином нітрату міді і знову відпалювали в печі. При високих температурах сіль міді розкладалася до оксиду, який потім реагував з вугіллям. Остання реакція призводила до утворення металевої міді і почервоніння вугілля.
При всіх процесах випалу зберігалася пориста структура деревини. Завдяки цьому, у вугільно-мідного матеріалу, що утворився, була дуже складна і розвинена поверхня. Автори використовували це для створення супергідрофобного матеріалу, що ефективно відштовхує від себе краплі води. Оскільки сама по собі мідь гідрофільна, її необхідно покрити додатковим гідрофобним шаром. У його ролі матеріалу для нього автори вибрали фторовані похідні кремнію.
Вчені порівняли поведінку крапель води на вихідному «вугіллі», що залишився на деревині, міді відразу після випалу і на обробленій мідній поверхні. Головним параметром у порівнянні служив так званий контактний кут - кут між дотичною до поверхні краплі в точці дотику з поверхнею і самою поверхнею. Для змочуваних частково гідрофільних матеріалів він лежить у проміжку від 0 до 90 градусів. У вугілля значення того ж параметра склало 114 градусів. Мідь без додаткової обробки очікувано виявилася змочуваною - контактний кут виявився приблизно рівний нулю. У разі ж обробленої міді змочування практично не відбувалося - кут досяг 160 градусів.
Автори роботи використовували й інші біологічні об'єкти для створення супергідрофобних поверхонь у ранніх роботах. Зокрема, хіміки застосовували для цієї мети листя лотоса, рису і бамбука.