カリフォルニア大学バークレー校の化学エンジニアは、水がそれらとどのように相互作用するかを制御するために、固体表面をパターン化する新しい方法を発見しました。この手法は、浄水、淡水化、およびその他の用途のための新しい材料につながる可能性があります。
Nitin Padture教授が率いる研究者は、「ブロック共重合体の自己組織化」と呼ばれる手法を使用して、固体表面に親水性（水誘導）および疎水性（水反し）領域のパターンを作成しました。これらの領域のサイズと間隔を制御することにより、水滴が表面上で動作する方法を調整することができました。
たとえば、研究者たちは、水滴が広がり、薄い膜を形成するような表面を作成できること、またはそれらがビーズをかけてロールオフすることができることを発見しました。彼らはまた、親水性および疎水性のストライプのパターンを作成することにより、表面上の水の流れの方向を制御できることを発見しました。
研究者は、彼らの技術を使用して、カスタマイズされた水反復特性を備えたさまざまな新しい材料を作成できると考えています。これらの材料は、浄水、淡水化、油水分離など、さまざまな用途に使用できます。
浄水
研究者の手法の潜在的なアプリケーションの1つは、浄化にあります。水を引き付ける表面を作成することにより、水から不純物を除去することが可能です。たとえば、研究者は、親水性および疎水性のストライプで模様した表面を使用して、水から塩を除去できることを発見しました。水滴は親水縞模様に沿って流れ、塩イオンは疎水性ストライプによって撃退されます。このプロセスは、飲酒、灌漑、または産業用に水を浄化するために使用できます。
脱塩
研究者の技術のもう1つの潜在的なアプリケーションは、淡水化です。淡水化とは、海水から塩を除去して淡水を生産するプロセスです。水を反発する表面を作成することにより、塩水を純水と濃縮塩水に分離することが可能です。研究者たちは、疎水性であるため、塩水液滴を撃退することさえできる表面を作成できることを発見しました。このプロセスは、飲酒、灌漑、または産業用に海水を脱脂するために使用できます。
油水分離
研究者の手法は、油と水を分離するためにも使用できます。油と水は不変の液体であるため、混ぜないことを意味します。ただし、油と水が混ざっている場合、油と水を分離することは困難です。水を引き付けて油を撃退する表面を作成することにより、2つの液体を分離することができます。研究者たちは、疎水性の高い表面を作成して、油滴を撃退することさえできることを発見しました。このプロセスは、石油の精製や掘削など、産業プロセスの水からオイルを分離するために使用できます。
研究者の手法は、水と固体表面との相互作用を制御するための有望な新しい方法です。この手法は、浄化、淡水化、石油水分離、およびその他の用途のための新しい材料につながる可能性があります。
