Creación de una nueva generación de superficies extremadamente resbaladizas
Las superficies superhidrófobas son conocidas por ser extremadamente hidrorrepelentes. «En estas superficies, las gotas simplemente se deslizan hacia fuera, por lo que tienen un gran potencial de mantenerse secas y limpias, evitar el empañamiento y la formación de hielo, así como repeler tanto bacterias como otros gérmenes», explica Robin Ras(se abrirá en una nueva ventana), catedrático de Física de la Materia Blanda en la Universidad de Aalto(se abrirá en una nueva ventana). Por este motivo, los materiales superhidrófobos pueden utilizarse en una serie de aplicaciones, como en los sectores aeroespacial, de defensa, automovilístico, biomédico, de ingeniería o textil. Entonces, ¿cuál es el pero? «Los materiales de recubrimiento superhidrófobos son frágiles desde un punto de vista mecánico, por lo que carecen de la durabilidad y la robustez que requieren muchas de estas aplicaciones», comenta Ras. Estos son los desafíos que Ras se propone superar. Con el apoyo del proyecto SuperRepel, financiado con fondos europeos, tiene el objetivo de crear una nueva generación de superficies extremadamente resbaladizas.
Una tecnología galardonada
Para poder crear nuevas superficies resbaladizas, primero Ras tenía que desarrollar nuevas tecnologías para fabricar tales materiales. «Comenzamos creando una serie de técnicas basadas en la fuerza para mapear y escanear las heterogeneidades de la humectación y midiendo las fuerzas de adhesión y la fricción de las gotas con una precisión del orden de los nanonewtons», explica. Un ejemplo de esta tecnología es un microscopio de barrido para la adhesión de gotas que obtuvo el premio de investigación Anton Paar(se abrirá en una nueva ventana) por su implementación científica y metrológica extraordinarias.
Presentación de las superficies superhidrófobas blindadas
Según Ras, los resultados más importantes del proyecto están relacionados con la fabricación de superficies y el desarrollo de nuevos métodos para valorar las propiedades y los defectos de humectación. «En colaboración con la Universidad de Ciencia Electrónica y Tecnología de China(se abrirá en una nueva ventana), fabricamos lo que hemos bautizado como superficies superhidrófobas blindadas, que son las superficies hidrorrepelentes más duraderas que existen», continúa. El proyecto también mejoró los conocimientos de los investigadores sobre los efectos moleculares de la humectación y la lubricidad de las gotas, información que, en opinión de Ras, abrirá la puerta a la fabricación de unas superficies hidrorrepelentes extremadamente resbaladizas. «Estoy muy satisfecho de haber alcanzado estos progresos en la investigación sobre la humectación durante este proyecto», añade. Entre ellos, el descubrimiento imprevisto de que las gotas viscosas se mueven más rápido que las gotas de agua en capilares superhidrófobos. «Este resultado es muy interesante desde el punto de vista científico y podría tener importantes implicaciones para aplicaciones futuras en microfluídica», afirma Ras.
Retos imprevistos en el camino
Hablando de sorpresas, como suele ocurrir con la investigación, las cosas no siempre salen según lo previsto. Tomemos por ejemplo el estudio de Ras sobre un nuevo método de deposición por vapor para fabricar materiales de recubrimiento hidrorrepelentes. «A pesar del tiempo necesario para poner las cosas en marcha, logramos hacerlo satisfactoriamente y estoy entusiasmado con los resultados alcanzados», comenta Ras. «Confío en que, en el futuro, podamos utilizar este proceso de deposición para mejorar aún más los materiales de recubrimiento repelentes».
Comercialización de materiales secos y duraderos
Gracias al proyecto SuperRepel, que obtuvo apoyo del Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana), Ras y su equipo de investigadores han sentado las bases para una nueva generación de materiales de recubrimiento hidrorrepelentes duraderos. «Soy muy optimista en relación con las superficies superhidrófobas duraderas y creo que llegarán al mercado en un futuro muy cercano», añade Ras. El propio Ras ya está trabajando en la comercialización de algunos de los materiales tecnológicos de microestructuración secos y duraderos(se abrirá en una nueva ventana) desarrollados durante el proyecto.