Δημιουργία υπέρ-υδρόφοβης επικάλυψης - Solar Skin

Go to content

Main menu:

Δημιουργία υπέρ-υδρόφοβης επικάλυψης

Προϊόν
Το  SOLAR-SKIΝ είναι υπέρ-υδρόφοβο σε αντίθεση με τα υπόλοιπα προϊόντα που είναι υδρόφιλα. Αυτό το χαρακτηριστικό του επιτρέπει να απομακρύνει το νερό που πέφτει πάνω του συμπαρασύροντας βρωμιές, σκόνες και ρύπους. 
Εν αντιθέσει, η δράση των υδρόφιλων προϊόντων, η οποία δεν συνιστάται πλέον ούτε απο τους επιστήμονες,  βασίζεται στην απορρόφηση του νερού που πέφτει πάνω στην επιφάνεια του φωτοβολταϊκού πάνελ και στην εισχώρησή του στους πόρους του γυαλιού, μεταφέροντας έτσι τους ρύπους στο εσωτερικό του και αφήνοντας με την εξάτμισή του τα γνωστά αποτυπώματα πάνω στο γυαλί.
Είναι ευρέως γνωστό ότι υπάρχουν δύο ειδών ρύποι : οι ανόργανοι (π.χ άλατα και σκόνη) και οι οργανικοί (π.χ λάδια και καυσαέρια). Τα υδρόφιλα καθαριστικά περιέχουν διοξείδιο του τιτανίου -TiO2 – το οποίο μόνο όταν επέλθουν ταυτόχρονα οι κατάλληλες συνθήκες, υγρασία και φως, διασπά ένα μικρό ποσοστό των ρύπων καθώς το 90% της σκόνης και των αλάτων παραμένει πάνω στα πάνελ. Αντ'αυτού το υπέρ-υδρόφοβο SOLAR-SKIΝ είναι το αποτελεσματικότερο προϊόν της αγοράς διότι δρα απομακρύνοντας το 100% των ανόργανων και το 95% των οργανικών ρύπων.

 Ως υδροφοβικότητα νοείται η τάση που έχουν ορισμένες ουσίες να συνενώνονται αποκλείοντας τα μόρια του νερού. Η υδροφοβικότητα μιας επιφάνειας χαρακτηρίζεται από τη γωνία επαφής της με το νερό. 
Ως γωνία επαφής θc ορίζεται η γωνία στην οποία η διεπιφάνεια μεταξύ υγρού-αερίου συναντά τη στερεά επιφάνεια (βλ. σχήμα). Οι υπερ-υδρόφοβες επιφάνειες χαρακτηρίζονται από μεγάλες γωνίες επαφής (άνω των 90°). Η υδροφοβικότητα συνδέεται και με τον εύκολο καθαρισμό/αυτο-καθαρισμό, καθώς όταν μια επιφάνεια βρέχεται, το νερό απομακρύνεται χωρίς να αφήνει άλατα, ενώ παράλληλα, οι μικρές σταγόνες συνενώνονται σε μεγαλύτερες και καθώς κυλάνε στην επιφάνεια παραλαμβάνουν τους όποιους ρύπους οδηγώντας τους έξω από αυτήν. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό στη διεθνή βιβλιογραφία ως φαινόμενο του λωτού (Lotus effect) και έλκει το όνομά του από την ιδιότητα που εμφανίζει το ομώνυμο φυτό να αυτο-καθαρίζεται με το νερό. Στα υδρόφοβα υλικά γίνεται στην ουσία προσομοίωση του φυσικού αυτού μηχανισμού χρησιμοποιώντας συνήθως ως βασική δομική μονάδα το διοξείδιο του πυριτίου.
Τα υδρόφιλα υλικά επιτρέπουν την πλήρη διαβροχή τους από το νερό. Εδώ, το νερό σχηματίζει ένα επίπεδο φιλμ, το οποίο καλύπτει πλήρως την επιφάνεια. Τα υδρόφιλα υλικά χαρακτηρίζονται συχνά ως αυτο-καθαριζόμενα, καθώς το αναπτυσσόμενο φιλμ νερού σκεπάζει τους ρύπους και τους απομακρύνει έξω από την επιφάνεια, ουσιαστικά ξεπλένοντάς την. Και τα υδρόφοβα υλικά όμως είναι αυτοκαθαριζόμενα, καθώς οι διάφοροι ρύποι παραλαμβάνονται από τις σταγόνες της βροχής ή του νερού, λόγω της πολύπλοκης νανο-δομής της επιφάνειας, η οποία ελαχιστοπoιεί την πρόσφυσή τους.

Η υδροφοβικότητα και η υδροφιλία είναι συνεπώς έννοιες αντίθετες. Τα περισσότερα υδρόφιλα υλικά έχουν ως βασική δομική ύλη το διοξείδιο του τιτανίου. Το διοξείδιο του τιτανίου είναι φωτοευαίσθητο και η λειτουργία του αυτοκαθαρισμού βασίζεται στο φωτοκαταλυτικό φαινόμενο, στη διάσπαση δηλαδή οργανικών ενώσεων υπό ταυτόχρονη παρουσία φωτός και νερού.

Ο αυτοκαθαρισμός των υδρόφιλων υλικών έχει καλά αποτελέσματα σε εργαστηριακές κυρίως συνθήκες. Οι περισσότεροι ρύποι στη φύση είναι όμως ανόργανοι, οπότε η εφαρμογή υλικών που έχουν την ικανότητα να διασπάσουν ένα μικρό μόνο ποσοστό της συνολικής ρύπανσης είναι μάλλον περιορισμένη.

Η βασική ιδιότητα που προσδίδεται στο γυαλί με το SOLAR-SKIΝ είναι ότι αποτρέπεται η σταθερή πρόσδεση (ή πρόσφυση) των ρύπων πάνω στο υπόστρωμα, επειδή δημιουργεί ένα αόρατο φράγμα πάχους το πολύ 100 νανομέτρων πάνω στην επιφάνεια. Αυτό σημαίνει ότι μια οποιαδήποτε δύναμη που προκαλεί απόξεση ή εκτριβή μπορεί να απομακρύνει τους ρύπους ευκολότερα.
Όταν η δύναμη αυτή είναι το νερό της βροχής (ή του συνεργείου καθαρισμού), τότε απομακρύνονται άμεσα όλοι οι ανόργανοι ρύποι, αφού το νερό διαλύει μόνο ανόργανους ρύπους και όχι οργανικούς. Οι ανόργανοι ρύποι (οξείδια και άλλα είδη ανόργανων ρύπων) αποτελούν την πλειοψηφία των ρύπων.
Η βροχή όμως, εκτός από τη διαλυτική ικανότητα που έχει το νερό, ασκεί και μηχανική τάση. Συνεπώς, όσο πιο δυνατή είναι η βροχή, τόσο καλύτερος είναι ο καθαρισμός των πάνελ μετά την εφαρμογή του SOLAR-SKIΝ™. Η κλίση δε επιβοηθά ακόμα περισσότερο το φαινόμενο, καθώς το νερό συμπαρασύρει με μηχανική τάση τους ρύπους έξω από την επιφάνεια. Η μηχανική ορμή της βροχής συμπαρασύρει εκτός από τους ανόργανους και τους οργανικούς ρύπους, που κανονικά θα χρειάζονταν ειδικά καθαριστικά.

Σε περίπτωση ανομβρίας, με πλύσιμο με νερό της βρύσης, ακόμα και χωρίς κάποιο καθαριστικό, ο ιδιοκτήτης μπορεί να καθαρίσει πανεύκολα τα πάνελ. Ομοίως, το συνεργείο καθαρισμού θα κάνει συντομότερα τη δουλειά με ακόμα καλύτερο αποτέλεσμα. Χωρίς το SOLAR-SKIΝ  όμως, είναι εντελώς αδύνατο να επιτευχθεί καθαρισμός σε τόσο υψηλό βαθμό.
Στη χημεία των επιφανειών, πριν πραγματοποιηθεί η χημική αντίδραση μιας ουσίας με το υπόστρωμα, υπάρχουν δύο στάδια: η φυσική προσρόφηση πρώτα (η οποία αναπτύσσει ασθενείς ελκτικές δυνάμεις) και η χημική ρόφηση στη συνέχεια (η ισχυρή μορφή πρόσφυσης). Φανταστείτε ένα ρύπο που προσροφάται, όπως όλοι οι ρύποι, σε πρώτη φάση φυσικά και όχι χημικά, στην επιφάνεια ενός πάνελ. Με το SOLAR-SKIΝ ακόμα και ένας άνεμος αρκεί να τον απομακρύνει.
Αν ο ρύπος παραμείνει για κάποιο χρονικό διάστημα πάνω στο πάνελ (από μερικά δευτερόλεπτα μέχρι κάποιες ώρες), αναπόφευκτα θα ακολουθήσει το δεύτερο στάδιο, που είναι η χημική ρόφηση. Αυτό συμβαίνει, μόνο όταν δεν έχει εφαρμοστεί το SOLAR-SKIΝ με αποτέλεσμα, ανάλογα με τις συνθήκες και τον τύπο του ρύπου, να δυσκολεύει από αρκετά έως πολύ ο καθαρισμός, χωρίς να επιτυγχάνεται ΠΟΤΕ τέλειο αποτέλεσμα καθαρισμού. Με το SOLAR-SKIΝ όμως, η χημική ρόφηση αποτρέπεται εντελώς και οι ρύποι είτε λόγω βαρύτητας κατρακυλάνε στην κεκλιμένη επιφάνεια και πέφτουν στο έδαφος είτε παραμένουν προσωρινά επικαθήμενοι στην επιφάνεια, μέχρι να φυσήξει ένας δυνατός άνεμος ή μέχρι να βρέξει ή μέχρι να έρθει το συνεργείο καθαρισμού και να τους απομακρύνει εύκολα με σκέτο νερό. Πρόκειται, δηλαδή, για ένα απλό φυσικό φαινόμενο.
Στο SOLAR-SKIΝ χρησιμοποιώντας υβριδικές νανο-δομές στοχεύουμε στο συνδυασμό ιδιοτήτων, ώστε να προσδοθεί σε ένα υλικό η καλύτερη δυνατή συμπεριφορά υπό δεδομένες συνθήκες και παράλληλα να διατηρηθεί η μέγιστη απόδοσή του υπό ποικίλο εύρος συνθηκών.
 
Copyright 2015. All rights reserved.
Back to content | Back to main menu