Розробка такого покриття зайняла більше п'яти років безперервних досліджень, причому перші два роки колектив вчених не дуже вірив навіть в принципову можливість реалізації цієї концепції.
Досвід підказував, що для додання поверхні відштовхують властивостей потрібно враховувати специфіку впливає агента. Для запобігання змочування водою і намокання добре одне, а для несприйнятливості до контакту з маслами - зовсім інше. Як поєднувати різну структуру в одному матеріалі, та й чи можливо це взагалі?
Паралельно розробляються іншими групами дослідників універсальні (олео- і гідрофобні) покриття вселяли слабку надію і змушували проводити наступну сотню експериментів.
Поза комп'ютерної сфери відомі численні гідрофобні покриття. Вони з'явилися раніше і поряд з просоченнями широко використовуються в текстильній і взуттєвої промисловості. Відчайдушні екстремали навіть намагаються бігати в такому взутті і гідрокостюмах по воді.
Вона заснована на органічних сполуках кремнію і практично не впливає на прозорість. При цьому покриття викликає скочування крапельок води (перешкоджає запотіванню) і також робить поверхню маловоспріімчівой до відбитків пальців.
Завданням колективу з факультету матеріалознавства і кафедри хімії високомолекулярних сполук університету штату Мічиган було не просто повторити, але істотно перевершити наявні прототипи.
Структура і кут контакту різних рідин з суперомніфобним покриттям (ілюстрація: Shuaijun Pan / University of Michigan)
Після багаторічних пошуків їм вдалося знайти необхідне поєднання властивостей - своєрідний геометричний ключ. Розроблене суперомніфобное покриття характеризується кутом контакту більше 150 ° і оптимальним розміром пружного гістерезису по всій площі.
Зона контакту з краплями будь-якої рідини ефективно знижується завдяки ієрархічній реентрантной структурі. В результаті все потрапляють краплі не розтікаються по поверхні, а відскакують від неї і скочуються.
Навіть в лабораторних експериментах тільки два зі ста протестованих розчинів змогли подолати бар'єр і викликати часткове намокання тестового екземпляра.
У реальних же умовах після обливання на захисному покритті не залишиться ні краплі від рідини будь-якої природи, якби була ньютонівської, бінгамовской, псевдопластичні рідини, тиксотропної або реопексаціонной. Це справжній «хімічний екран» універсального призначення.
Новому покриттю пророкують велике майбутнє, так як воно одночасно здатне захистити практично будь-який матеріал від більшості агресивних рідин і інших зовнішніх факторів.
Крім очевидного інтересу з боку військових, таке покриття затребуване в багатьох галузях цивільного сектора. Незважаючи на автоматизацію, на більшості об'єктів хімічної промисловості зберігається постійна небезпека протоки і потрапляння великих кількостей різних агресивних рідин на поверхню обладнання і шкіру персоналу.
Застосовувані сьогодні захисні покриття і видаються засоби індивідуального захисту характеризуються відносно малою універсальністю. До того ж вони не здатні тривалий час протистояти таким зовнішнім впливам при серйозних аваріях. Їх завдання - дати потерпілим кілька хвилин, щоб добігти до дегазаційних-обмивальний душа і евакуюватися в безпечну зону.
Після цього настає час діяти аварійній бригаді, яка використовує зовсім інші костюми хімічного захисту. Незважаючи на їх багатошаровість і збільшену ступінь захисту, час безпечного перебування в них теж жорстко обмежена. У таких костюмах важко рухатися, а через повної герметичності і неминуче виникають теплоізолюючих властивостей вже протягом півгодини у людини виникає сильний перегрів.
Використання суперомніфобного покриття в якості зовнішнього шару повинно істотно підвищити захисні властивості як штатних, так і аварійних комплектів. Його застосування на технологічних вузлах не має суттєвих практичних обмежень і дозволить зберегти ресурс цінного обладнання.
Крім специфічного застосування на виробництві, покриття може бути використано для обробки практично будь-якого взуття і одягу, рюкзаків і наметів з метою надання їм водо- і брудовідштовхуючих властивостей.
Деякі труднощі з ним можуть виникнути лише в автомобільній і аерокосмічної промисловості. Вдаряють на великій швидкості піщинки діють як абразивна обробка та швидко стирають високотехнологічне покриття. Підвищення механічної стійкості - один з наступних етапів його удосконалення.