Nano coating

Nano coating – Door veel recente ontwikkelingen op het gebied van water- en vuil afstotende technieken, kunnen oppervlaktes, die behandeld zijn met deze nieuwe coatings, tegenwoordig makkelijker worden schoongemaakt. Voor de ontwikkelingen van deze technieken is goed naar de natuur gekeken.

Hydrofoob

Nano coating

De hoek tussen het oppervlak en het oppervlak van de waterdruppel is groter dan 90°. In de jaren 70 zijn de zelfreinigende eigenschappen van het blad van de Lotusplant ontdekt. Op basis hiervan zijn coatings ontwikkeld die deze zelfreinigende eigenschap imiteren. Deze coatings zijn, net zoals dit blad, hydrofoob (“Een aversie voor water hebbend”). Het contactoppervlak tussen het water en het oppervlak van het behandelde voorwerp is hierbij sterk verkleind en de hoek tussen het oppervlak en het oppervlak van de waterdruppel is groot (>90) waardoor de waterdruppels als het ware iets boven het oppervlak blijven liggen. Bovendien is water polair en de coatings zijn apolair waardoor de afstoting extra wordt versterkt. De vuilwerende eigenschap ontstaat doordat de adhesie tussen het water en de vuildeeltjes groter is dan de adhesie tussen het water en het oppervlak en tussen de vuildeeltjes en het oppervlak. Het vuil wordt dus samen met het water afgestoten.

Hydrofiel

nano coating

Hydrofiel. De hoek tussen het oppervlak en het oppervlak van de waterdruppel is kleiner dan 30°. Oppervlaktes die door middel van hydrofiele coatings vuil werend zijn gemaakt hebben uiteindelijk hetzelfde resultaat als hydrofoob gecoate oppervlaktes. Alleen nu op de totaal tegenovergestelde manier. Hydrofiel staat namelijk voor “een affiniteit voor water hebbend”. Dit houdt in dat hij van water “houdt”. Doordat de oppervlaktes zo glad mogelijk zijn gemaakt wordt de hoek tussen het oppervlak en het oppervlak van de waterdruppel zo klein (<30) dat zich een zeer dunne waterfilm vormt. Hierdoor stroomt het water er snel af en kun je beter door bijvoorbeeld gecoat glas blijven heen kijken. Het water trekt tussen het vuil en het oppervlak van het product en neemt zo het vuil mee.

Nano Technologie

Nanotechnologie gaat over het beïnvloeden van materie op atomair-, moleculair- en macro moleculair niveau (op de nanometer schaal). Nanotechnologie heeft een aantal specifieke eigenschappen waarvan de belangrijkste ook al in de naam staat. Het is namelijk uitermate klein waardoor het op allerlei gebieden binnen de technologie voor kleinere producten kan zorgen. Of voor meer informatie op hetzelfde oppervlak. Met behulp van nanotechnologie kan men verschillende materiaaleigenschappen (denk aan gewicht, sterkte, maar bijvoorbeeld ook aan brandwerendheid en waterafstotendheid) verbeteren, of soms zelfs toevoegen aan bepaalde materialen.

Nano coating

Nano coating

Er zijn veel verschillende soorten coatings met verschillende doelen. Er zijn respectievelijk anti-slip, brandwerende, anti-graffiti, zelfreinigende, waterafstotende, en beschermende coatings. Deze coatings kunnen zoals de namen al zeggen veel verschillende kwalen verhelpen. Een aantal coatings vergen meer uitleg. Zoals de beschermende coating kan gebruikt worden om een product kras bestendig te maken of om het tegen UV-licht te beschermen. De waterafstotende coating maakt gebruik van het lotus effect. Ook het Geckoeffect is interessant bij de ontwikkeling van coatings.

Lotuseffect

  • Lotuseffect. Een Lotusplant heeft bladeren waar geen water aan blijft plakken. Doordat het oppervlak van een blad superhydrofoob is, glijd of ‘stuitert’ water er vanaf. De nano coatingwaterdruppeltjes die er vanaf glijden nemen vuil mee, hierdoor is een lotus blad zelfreinigend. Dit fenomeen is te wijden aan de structuur van het oppervlak op nanoschaal. Het oppervlak bestaat uit kleine kegeltjes, tussen de kegeltjes zitten kleine ruimtes met lucht, hierdoor wordt het oppervlak waterafstotend. Een waterdruppel rust alleen op de puntjes van de kegeltjes. Hierdoor heeft het water nauwelijks contact met het oppervlak, slechts 2-3% van de oppervlakte van de druppel. Door deze puntjes op Nanoschaal rolt een druppel over een oppervlak, in tegen stelling tot een druppel die van glad hydrofoob oppervlak af glijd. Door het rollen neemt de druppel het vuil mee. Dit principe wordt nagebootst in coatings, deze zorgen ervoor dat een oppervlak zelf reinigend wordt. Hierdoor kan er bijvoorbeeld bestek gemaakt worden dat met enkel een beetje water schoon gemaakt kan worden. Of badkamertegels die niet meer vochtig blijven, waardoor schimmels voorkomen worden.
  • Geckoeffect. Een gekko is een soort hagedis, deze heeft de merkwaardige eigenschap dat hij zelfs op gladde oppervlakken vertikaal omhoog kan klimmen. Dit komt door de bijzondere structuur op hun poten. Deze structuur bestaat uit miljoenen Nano haartjes met aan de top een nog fijnere Nanoborstel, deze haartjes hebben door hun kwantiteit en kleine afmetingGecko structuur een soort van droog hechtend effect. Dit hechtende effect heeft te maken met aantrekking door relatief veel contact met het oppervlak (dus niet direct met wrijving). Het effect is vooral te danken aan de van der Waals kracht en is dus niet afhankelijk van het oppervlakte materiaal. De richting van de haartjes zorgen ook voor een ‘kleefrichting’. In de andere richting zit geen tot weinig wrijvingskracht en is gemakkelijk van het oppervlak los te krijgen. De haartjes zijn ook nog zelfreinigend. Door deze unieke eigenschappen is er sinds 1998 onderzoek naar het kunstmatig creëren van deze functies. Het is ondertussen gelukt om Nanofibers te maken van polipropyleen en ze toe te passen op verschillende manieren, zelfs lukt het nu om de zelfreinigende functie deels te simuleren. Voor dit nieuwe materiaal zijn natuurlijk meerdere toepassingen te bedenken. Je kunt bijvoorbeeld denken van een ingewikkelde klim uitrusting of een auto die tegen muren op kan rijden tot een simpel ophangsysteem of een in één richting plakkend plakband.

De Nano Technologie  is in volle ontwikkeling. Het biedt een wereld aan nieuwe mogelijkheden. Naast de vuil afstotende eigenschappen van deze techniek is het een unieke toevoeging op de al bestaande coating systemen.  De coatings bieden naast de vuil afstotende eigenschappen bv ook een hoge UV stabiliteit en brandwerendheid. (bron: technotheek, universiteit twente)

Poly4U is goed op de hoogte van de laatste ontwikkelingen. Wij hebben inmiddels veel ervaring in de applicatie van verschillende soorten nano coatings. Naast onze polyurea hotspray coating systemen bieden wij een afwerking op basis van nano technology. Zo kunnen wij indien gewenst de polyurea ondergrond voorzien van een transparante nano coating

Voor een algemeen overzicht ga naar de verschillende kunststof coating toepassingen. Voor meer informatie kunt u contact met ons op nemen. Ga naar onze facebook pagina voor de laatste updates.

<< Terug

Facebooktwittergoogle_pluslinkedinmail