Màng polymer chống hơi nước ngưng tụ

Các nhà khoa học Mỹ vừa chế tạo thành công một loại màng polymer, có khả năng biến các giọt nước đục thành màng nước trong suốt. Nó sẽ giúp cửa kính xe ôtô, gương trong phòng tắm và kính đeo mắt không bị mờ đục.

Bề mặt được phủ màng polymer (phải) và bề mặt bình thường

Theo nhà hoá học Michael Rubner thuộc Viện Công nghệ Massachusetts, trưởng nhóm nghiên cứu, chúng ta không thể ngăn nước ngưng tụ trên bề mặt những đồ vật nói trên. Thế nhưng, nếu chúng ta có thể tạo ra một loại bề mặt nơi nước lan ra và hình thành một lớp màng mỏng, bề mặt đó sẽ không bị mờ đục (tức là sương mù).

Sương mù xuất hiện khi hơi nước ngưng tụ trên một bề mặt lạnh và sau đó hình thành các giọt nước tí hon do sức căng bề mặt của nước. Các phân tử nước hút nhau tạo thành hình cầu. Tuy nhiên, nước cũng hút thuỷ tinh và nếu lực hút này được tăng cường, nó có thể thắng lực căng bề mặt. Các loại màng phủ dioxide titanium chống sương mù trước đây lợi dụng đặc tính trên để tăng lực hút giữa nước và thuỷ tinh, thắng sức căng bề mặt để nước lan thành những màng mỏng trong suốt.

Tuy nhiên, những loại màng phủ này cần có ánh sáng tử ngoại, không thể hoạt động lâu dài trong bóng tối. Theo nhà hoá học  Ngoài ra, chúng có xu hướng ngừng hoạt động sau ba tháng. Đây là thừa nhận của nhà hoá học Yuri Lvov thuộc ĐH Công nghệ Louisiana, người đã thiết kế một loại màng phủ như vậy.

Trái lại, màng phủ polymer của Rubner và cộng sự Bob Cohen hoạt động trong mọi điều kiện và kéo dài ít nhất 1 năm. Bí mật của loại màng này là tăng lực hút giữa thuỷ tinh và nước bằng hai cơ chế. Màng được tạo nên từ một mạng lưới các chuỗi polymer ba chiều, ưa nước, tích điện âm, được trộn lẫn với các phân tử thuỷ tinh cỡ nano và các bong bóng không khí tí hon. Nhóm nghiên cứu đã phủ màng này lên 50% diện tích một miếng kính rồi đặt vào một phòng tắm có nhiều hơi nước nóng. Phần được phủ màng polymer mới vẫn trong suốt trong khi phần còn lại bị mờ đục do hơi nước. Loại màng polymer này có thể được sử dụng để tạo nên những bề mặt tự làm sạch.

• Minh Sơn (Theo NewScientist, AFP)