Thursday, 25 June 2015

அதிக நீர் விலக்குமை தன்மையுடைய நெகிழும் உலோக வளை பரப்புகள்  

(Flexible Superhydrophobic Modified Steel Surface)


கடற்புரங்களில் உள்ள பொருட்கள், கட்டிடங்கள் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படும்உலோக பூச்சுகளின் (metal coating) வாழ்நாள் தன்மை பாதிக்கபடுவதற்கு காரணம் அதன் நீர் ஒட்டுதன்மையே (hydrophilic). 

உப்பு காற்றில் இருக்கும் நீர் மூலக்கூறுகள் இத்தையக உலோக பரப்பில் நன்கு ஒட்டிக் கொள்கிறது இது நாளடைவில் அரிமானத்திற்கு (corrosion) வழி வகுக்கிறது. 

இதனை எப்படி தடுக்கலாம் என்ற ஆராய்ச்சியில் நீர் ஒட்டுதன்மை உடைய உலோகத்தின் பரப்பினை சிலிக்கா மூலக்கூறுகளின் மூலம் மாற்றி அமைப்பதனால் அதன் நீர் ஒட்டு தன்மை முற்றிலும் மாற்றப்பட்டு நீர் விலக்குமை தன்மை (superhydrophobic) பெறுகிறது என்ற விடை கிடைத்திருக்கின்றது. எளிய இரசாயன மாற்றம் செய்யப்பட்ட இரும்பு பரப்பின் உலோக பரப்பின் மீது நானோ அளவிலான இரும்பு கலவைகள் (carbon , oxygen (O), iron , aluminium , chromium and manganese) நீர் விலக்குமை தன்மையுடைய சிலிகா மூலக்கூறுகளுடன் (Si–O–CH3) நன்கு பிணைக்கப்பட்டு தாமரையின் இலை எப்படி அதிக நீர் விலக்குமை தன்மையுடன் செயல்படுகிறதோ அதைப் போல செயல்படுகிறது.  

எளிமையால் சொல்லப் போனால் பூவோடு சேர்ந்து நாரும் மணப்பது போல் இந்த சிலிகா மூலக்கூறுகள் மூலம் இரும்பின் புறப் பரப்பு பாதுகாக்கப்படுகிறது.

இந்த ஆராய்ச்சி முடிவுகளை Journal of Materials Chemistry A (http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ta/c5ta02604k#!divAbstract) என்ற சர்வதேச ஆய்விதழில் வெளியிட்டுள்ளோம். 


எளிய இரசாயன மாற்றம் செய்யப்பட்ட இந்த இரும்பு உலோக பரப்புகள் கடற்புரங்களில் மட்டும் அல்லாது கட்டிடங்களின் சன்னல் கம்பிகள், பிடிகள், மற்றும் சோலார் பேனல்களின் சட்டங்கள் (solar panel frames) என எல்லாவற்றிலும் பயன்படுத்தலாம். மேலும் இவை அதிக நீர் விலக்குமை தன்மை உடையதால் தூசி, அழுக்குகள் இதன் மீது படியும் போது கொஞ்சம் நீரை ஊற்றினால் போதும்  தானாகவே சுத்தம் செய்து கொள்ளும். அல்லது மழைக் காலங்களில் நீர் திவலைகள் அதிகமான விசையுடன் இதன் புறப் பரப்பில் விலக்கப் படுவதன் மூலம் கடினமான கறைகள் கூட எளிதாக சுத்தம் செய்யப் பட்டு விடும்.



தானாகவே சுத்தம் செய்து கொள்ளுவதுடன், அரிமானத்தினையும் தடுக்கும் இந்த நெகிழும் தன்மை உடைய உலோக வளைபரப்புகள் மிகப் பெரிய கட்டிடங்களுக்கு சுவற்றில் பொருத்தினால் அந்தரத்தில் தொங்கி கொண்டு சுத்தம் செய்யும் அபாயம் எதிர் காலத்தில் இருக்காது.  மேலும் கழிவறை குழாய்கள், சமையலறை குழாய்கள் ஆகியவற்றின் உட்புறம் இத்தைகய பூச்சுகள் நல்ல பலனை தரும்.

இதன் நீடித்த தன்மை (stability) பற்றிய மேலதிக ஆராய்ச்சி தற்போது சென்று கொண்டிருக்கிறது.

நீர் விலக்குமை தன்மை உடைய இந்த பூச்சுகளின் மீது நீர்த் திவலைகள் எப்படி விலகி தாமரை இலை மாதிரி செயல்படுகிறது என்பதனை கீழ்கண்ட் காணொளியில் காணலாம்.

https://www.youtube.com/watch?v=yAjwpQS8Pog&feature=youtu.be

https://www.youtube.com/watch?v=ee-RuorQ2pQ&feature=youtu.be