Las superficies superhidrofóbicas repelen el agua como ninguna otra cosa. Esto los hace extremadamente útiles para recubrimientos antimicrobianos, como bacterias, los virus y otros patógenos no pueden adherirse a sus superficies. Sin embargo, Las superficies superhidrofóbicas tienen un defecto importante:son extremadamente susceptibles a los cortes, arañazos o abolladuras. Si una superficie superhidrofóbica se daña, el área dañada puede atrapar líquidos y se pierden los beneficios del recubrimiento. Ahora, sin embargo, una colaboración entre investigadores en China y Finlandia ha desarrollado una superficie superhidrofóbica blindada que puede recibir golpes repetidos de objetos afilados y contundentes, y aún repele líquidos con una efectividad récord mundial.

La investigación, que es la portada del número de esta semana de Naturaleza - ha diseñado superficies superhidrofóbicas que pueden estar hechas de metal, vidrio, o cerámica. Las propiedades superhidrofóbicas de la superficie provienen de estructuras de tamaño nanométrico esparcidas por toda ella. El truco consiste en modelar la superficie del material con una estructura en forma de panal de pequeñas pirámides invertidas. Luego, el frágil químico repelente al agua se recubre en el interior del panal. Esto evita que cualquier líquido se pegue a la superficie, y el frágil revestimiento químico está protegido contra daños por las paredes de la pirámide.

"La armadura puede estar hecha de casi cualquier material, es la interconexión del marco de la superficie lo que lo hace fuerte y rígido, "dice el profesor Robin Ras, un físico de la Universidad de Aalto cuyo grupo de investigación formó parte del proyecto. "Hicimos la armadura con panales de diferentes tamaños, formas y materiales. La belleza de este resultado es que es un concepto genérico que se adapta a muchos materiales diferentes, dándonos la flexibilidad para diseñar una amplia gama de superficies impermeables duraderas ".

Además de sus útiles propiedades antimicrobianas para la tecnología biomédica, Las superficies superhidrófobas también se pueden usar de manera más general en cualquier aplicación que requiera una superficie repelente de líquidos. Un ejemplo es la energía fotovoltaica, donde la acumulación de humedad y suciedad a lo largo del tiempo bloquea la cantidad de luz que pueden absorber, lo que reduce la producción de electricidad. Hacer un panel solar con una superficie de vidrio superhidrofóbico mantendría su eficiencia durante largos períodos de tiempo. Es más, Dado que las células solares se encuentran a menudo en los tejados y en otros lugares de difícil acceso, los revestimientos repelentes reducirían la cantidad de limpieza necesaria.

"Al utilizar el diseño desacoplado, presentamos un nuevo enfoque para diseñar una superficie superhidrofóbica robusta. Nuestro trabajo futuro sería impulsar este método aún más, y transferir superficies superhidrofóbicas robustas a diferentes materiales y su comercialización, "dijo el profesor Xu Deng, el líder del grupo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China en Chengdu que participó en esta investigación.

Otras aplicaciones deseables para superficies superhidrofóbicas incluyen en máquinas y vehículos, donde las condiciones pueden ser muy duras para materiales frágiles durante largos períodos de tiempo. Para simular estos entornos de trabajo, los investigadores sometieron sus nuevas superficies a condiciones extremas, incluyendo hornearlos a 100 ° C sin parar durante semanas, sumergirlos en líquidos altamente corrosivos durante horas, bombardeándolos con chorros de agua a alta presión, y someterlos a un esfuerzo físico en condiciones de extrema humedad. Las superficies aún podían repeler el líquido con la misma eficacia que antes.

Ahora que se han demostrado los puntos fuertes de este nuevo diseño de material, La investigación futura explorará su amplio potencial en aplicaciones del mundo real.