Las superficies que han sido recubiertas con óxidos de tierras raras desarrollan propiedades repelentes al agua solo después del contacto con el aire. Incluso a temperatura ambiente, Las reacciones químicas comienzan con los hidrocarburos en el aire. En el diario Informes científicos , investigadores de la Universidad de Basilea, el Swiss Nanocience Institute y el Paul Scherrer Institute informan que son estas reacciones las responsables del efecto hidrofóbico.

Las tierras raras son metales que se encuentran en minerales de tierras raras. Se utilizan hoy en, entre otras cosas, convertidores catalíticos y baterías de automoción, en la producción de pantallas y lámparas, y como agente de contraste en la formación de imágenes por resonancia magnética. Su amplia gama de aplicaciones significa que existe una gran demanda de tierras raras, y esta demanda aumenta constantemente.

Se abrieron usos adicionales para las tierras raras después de que investigadores estadounidenses informaran en 2013 que las superficies que han sido recubiertas con óxidos de tierras raras se vuelven repelentes al agua.

Científicos de la Universidad de Basilea, el Swiss Nanocience Institute y el Paul Scherrer Institute han trabajado ahora con la empresa Glas Trösch para examinar estas propiedades hidrofóbicas más de cerca.

La repelencia al agua se desarrolla solo después de reacciones químicas.

Los investigadores recubrieron piezas de vidrio con óxidos de tierras raras, nitruros y fluoruros y analizó qué tan bien podrían humedecerse con agua.

No pudieron detectar ninguna propiedad hidrófoba cuando el revestimiento estaba recién depositado. Fueron solo las reacciones químicas con los hidrocarburos gaseosos que se encuentran en el aire ambiente las que aumentaron la rugosidad de las superficies y redujeron la humectación por el agua.

Los compuestos orgánicos gaseosos del aire ambiente son primero adsorbidos por la superficie y luego reaccionan con los óxidos para formar carbonatos e hidróxidos hasta que la superficie está completamente cubierta con estos compuestos. Este proceso tiene lugar incluso a temperatura ambiente.

"Nos sorprendió que el efecto hidrofóbico fuera causado por el envejecimiento de la superficie, "dice el profesor Ernst Meyer, del Departamento de Física de la Universidad de Basilea, comentando los resultados del proyecto apoyado por la Comisión de Tecnología e Innovación (CTI). Estas conclusiones son muy reveladoras desde un punto de vista científico porque los procesos catalíticos también tienen lugar frecuentemente a temperatura ambiente. lo que hace que sea importante comprender las propiedades físicas de la superficie.

Los materiales examinados son, sin embargo, inadecuado para la producción industrial de superficies de vidrio hidrófugas, porque el vidrio requiere un proceso de almacenamiento sofisticado antes de que muestre las características hidrófobas deseadas.