ИННОВАЦИИ: Крашеный тефлон
Московские физики научились красить и склеивать изделия из самого скользкого вещества в мире - тефлона. До сих пор никому не удавалось "приделать" молекулы красителя к его поверхности.
Тефлон обладает поистине уникальными свойствами. Прочный, исключительно устойчивый даже в самых агрессивных средах, он еще и выдерживает поразительно высокие для полимера температуры - вплоть до 400 градусов. Пожалуй, единственный его недостаток - это очень низкая поверхностная энергия и, как следствие, плохая адгезия (т. е. сцепляемость, свойство, позволяющее наносить на материал устойчивое покрытие). Из-за этого покрасить или склеить тефлон практически невозможно: любые жидкости, будь то краска или клей, собираются на его поверхности капельками, нисколько не смачивая ее, - как вода на листе кувшинки.
Ученые с кафедры физической электроники физфака МГУ им. М. В. Ломоносова под руководством профессора Андрея Александрова предложили обрабатывать поверхность изделий из фторопластов пучками ускоренных ионов. Особенность новой технологии в том, что разогнанные до высоких энергий ионы, например, аргона или кислорода на высокой скорости сталкиваются с поверхностью полимера, а вблизи нее находится газ, обогащенный химически активными частицами. В результате часть атомов фтора замещается на полярные группы, например гидроксильную, а с ними краситель или клей уже неплохо реагируют. Кроме того, поток ионов выбивает из фторопласта крошечные частички - тонкую полимерную пыль. Площадь поверхности при этом увеличивается, становится более развитой - иначе говоря, слегка шершавой, как будто ее зачистили шкуркой.
В результате адгезия улучшается так, что само изделие, например тефлоновую ленту, можно и приклеить, и покрасить - краска или клей уже не соберутся капельками, а надежно схватятся с поверхностью. При этом свойства материала изменяются только в тончайшем слое - ровно настолько, чтобы надежно удержать клей или краску. А все изделие целиком сохраняет и термическую, и химическую стойкость, присущую этим удивительным полимерам.