К настоящему моменту исследователями из разных стран было получено множество интересных микро- и наноструктур. Всяческие наноцветочки, грибочки и ягодки, конечно, красивы и удивительны, однако зачастую они не отличаются какими-либо выдающимися характеристиками. Их авторы изо всех сил пытаются придумать им массу практических применений, но это не всегда выглядит убедительным.
Похоже, пекинским исследователям на этот раз повезло. Их наномалинки из диоксида титана резко меняют свою смачиваемость водой при освещении ультрафиолетом и, кроме того, могут быть легко получены из водного раствора при низких температурах и атмосферном давлении.
Явление фотоиндуцированной супергидрофильности пленок TiO
2 известно довольно давно. Оно объясняется тем, что диоксид титана является светочувствительным материалом, в котором при освещении ультрафиолетом образуются поверхностные кислородные вакансии, связывающие молекулы воды. Новизна работы состоит в том, что исследователям удалось получить покрытия из диоксида титана, краевой угол смачивания которых изменяется в очень широком интервале 0 – 163 °.
Пленки были получены следующим образом. Сначала стеклянная подложка была покрыта сферическими наноразмерными зародышами TiO
2, полученными по стандартному золь-гель методу. Далее подложка была выдержана несколько часов в растворе, содержащем тетрабутилтитанат и мочевину. Это привело к образованию структур, внешне напоминающих ягодки малины диаметром 100-200 нм с листиками длиной 100-300 нм. Ягоды образованы сферическими частицами размером 10 нм, в то время как листья выглядят гладкими. Исходные зародыши являются анатазом, а получившиеся в результате покрытия представляют собой рутил.
Работа
«Reversible switching on superhydrophobic TiO2 nano-strawberry films fabricated at low temperature» была опубликована в журнале
Chemical Communications.
