La humectabilidad especial de las superficies sólidas es un fenómeno omnipresente en la naturaleza y ha atraído mucha atención debido a sus aplicaciones potenciales en diversos campos, como la separación de agua y aceite, antibiofouling y reducción de la fricción. Inspirándose en algunos organismos biológicos observados en la naturaleza con propiedades superoleofóbicas bajo el agua, como escamas de pescado, nácar columnar y algas, los investigadores están tratando de diseñar y crear nuevos materiales interfaciales.

Se han utilizado varios materiales inorgánicos y orgánicos para fabricar superficies superoleofóbicas subacuáticas similares a las que se encuentran en la naturaleza hasta ahora. Sin embargo, la mayoría de los materiales inorgánicos tienen una transparencia y robustez limitadas. Se debe al extenso efecto de dispersión de la luz de las estructuras micro/nano superficiales, y los materiales orgánicos no tienen suficiente resistencia mecánica.

En un estudio publicado recientemente en Nature Protocols , el Prof. Meng Jingxin del Instituto Técnico de Física y Química de la Academia de Ciencias de China (TIPC, CAS) y el Prof. Wang Bailiang de la Universidad Médica de Wenzhou informaron sobre un protocolo para preparar una película superoleofóbica transparente y resistente que se puede usar bajo el agua.

"El nácar natural exhibe un rendimiento mecánico excepcional en la protección del cuerpo blando interno. Depende en gran medida de la organización jerárquica inducida por la biomineralización de aproximadamente un 5 % de matriz orgánica y un 95 % de componente de aragonito inorgánico. Curiosamente, al exfoliar una película delgada de nácar natural (p. , Anodonta woodiana), la película no solo es altamente transparente bajo el agua, sino también mecánicamente robusta", dijo el profesor Meng.

Antes de esto, el profesor Meng y el profesor Wang ya informaron sobre una película mineralizada biomimética con superoleofobicidad subacuática robusta inspirada en el nácar, que fue seleccionada como portada de la revista y obtuvo la autorización de patente china.

Además, se prepararon recubrimientos superhidrofóbicos bajo el agua sobre superficies metálicas y superficies de malla para una separación eficiente del agua y el aceite.

En este trabajo, la película estaba formada por una capa de hidrogel preparada por superesparcido de solución de quitosano sobre un sustrato superhidrofílico y mineralización biomimética de esta capa.

En contraste con los materiales convencionales a base de hidrogel, la película exhibe propiedades mecánicas significativamente mejoradas debido a la combinación de aragonito inorgánico ordenado de alta energía y micro/nanoestructuras jerárquicas externas homogéneas, lo que lleva a una sólida superoleofobicidad bajo el agua y una adhesión de aceite ultrabaja.

Es importante destacar que la ingeniosa integración de la transparencia y la robustez mecánica en los materiales superoleofóbicos submarinos amplía significativamente sus aplicaciones potenciales en campos emergentes, como la óptica subacuática y los dispositivos microfluídicos. + Explora más

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