پارچه های ضد آب جدید که تنها از یک جهت آب را عبور می دهند

آیا تا به حال به این فکر افتاده اید که ژاکت ضد آب شما بتواند آب را خود بخود از درون دفع کند؟ هم اکنون دانشمندان در استرالیا و امریکا روکش پارچه ای را طراحی کرده اند که تنها از یک جهت آب را انتقال می‌دهد.

انتقال جهتدار آب در طبیعت رایج است. این امر معمولاً توسط کانال های پروتئینی صورت می‌گیرد، که در آنها آب تنها از یک سوی غشا به سوی دیگر منتقل می‌شود. در اکثر پارچه های مورد استفاده در پوشاک، بسته به اختلاف دما و گرادیان غلظت، بخار آب حاصل از عرق بدن به بیرون منتقل می شود. انتقال آب همچنین می تواند با اعمال فشار مکانیکی و یا با استفاده از تفاوت های کشش سطحی انجام شود. هرچند که این احتمالات تنها بر روی سطوح مسطح مطالعه شده است، نه روی سطوح متخلخل و پرمنفذ مانند پارچه.

تانگ لین در دانشگاه دیکین در استرالیا هر دو طرف پارچه ای متخلخل از پلی استر را با مخلوطی از دی اکسید تیتانیوم و ارگانو سیلان روکش کردند. این ترکیب مشابه روکش رایج برای سطوح فوق آبگریز است که شدیداً آب را دفع می‌کند. آنها اشعه UV را تنها بر یک سطح پارچه تاباندند که سبب شروع واکنشی شیمیایی در پوشش می‌شود. از آنجایی که تاثیر تابش با نفوذ بیشتر آن در پارچه کاهش می‌یابد، میزان واکنش در دو سمت پارچه متفاوت خواهد بود و یک گرادیان بوجود می‌آید. سمتی که اشعه UV به آن نتابیده، آبگریز باقی می‌ماند و سمت دیگر آبدوست خواهد بود. هنگامی که آب به قسمت آبگریز ریخته می‌شود، به آرامی به سوی قسمت آبدوست حرکت می‌کند و در آنجا باقی می‌ماند.

گروه تحقیقاتی از وجود چنین پارچه ای با دو خاصیت متفاوت در دو طرف متعجب بودند . لین می‌گوید: “ما دریافتیم که این پارچه خاصیت متفاوت و باور نکردنی دارد. آب فعالانه از قسمت فوق آبگریز به سمت طرف آبدوست حرکت می‌کند، اما در خلاف این مسیر حرکت نمی کند، مگر آنکه فشار زیادی اعمال شود.” این گروه باور دارند که این روکش ساده می‌تواند برای کاربردهایی با کارایی بالا در زمینه کاربردهای ورزشی، دریایی و حتی سطوح صنعتی استفاده شود.

هووارد استن که بر روی سطوح جاری و مرطوب در دانشگاه پرینستون امریکا کار می‌کند، تحت تاثیر این کار قرار گرفته است و می‌گوید: “من انتظار داشتم که این شیوه زمانی موثر باشد که زاویه ی تماس (زاویه حباب آب با سطح) بین ۰ تا ۹۰ درجه باشد، اما سازندگان نشان دادند که این روش هنگامی که زاویه ی تماس داخلی بر سطح آبگریز بالاتر از نود باشد نیز موثر است.” او پیشنهاد کرد که این رفتار غیر قابل باور می‌تواند در اثر تاثیرات گرانشی باشد، اما نیاز به سرمایه گذاری بیشتر دارد.

جزئیات این پژوهش در مجله Journal of Materials Chemistry منتشر گردیده است.