Китайские ученые разработали прочные супергидрофобные ткани с долговечной водоотталкивающей способностью

Исследователи под руководством профессора Дун Чжичао из Технического института физики и химии Китайской академии наук создали новую стратегию производства супергидрофобных тканей, получившую название MARS (Molecularly Assembled Robust Superhydrophobic Shell). Работа опубликована в журнале Nature Communications 20 марта.

Традиционные водоотталкивающие ткани часто зависят от дорогостоящих нанонаполнителей и токсичных химических веществ. Коммерческие водонепроницаемые материалы используют фторсодержащие соединения, которые с 2026 года запрещены в ряде стран. Кроме того, супергидрофобный слой на волокнах легко разрушается при трении, стирке или экстремальных условиях, что ведет к потере водоотталкивающих свойств.

Стратегия MARS позволяет формировать прочную гидрофобную оболочку непосредственно на отдельных волокнах. Обработка подходит для натуральных и синтетических волокон, а гидрофобные свойства сохраняются при последующем ткацком или трикотажном производстве.

Стабильность тканей оценивалась в суровых условиях. При длительном дождевом воздействии и высокоскоростном ударе капли вода не проникала внутрь материала. В стандартных тестах на истирание (Мартиндейл, Табер) ткань сохраняла сверхгидрофобность после десятков тысяч циклов. Дополнительные испытания имитировали трение лямок рюкзака, растяжение, трение щеткой, отслаивание ленты, бег и ходьбу — свойства ткани оставались стабильными.

Сверхгидрофобная оболочка устойчива к экстремальным температурам: 160 °C в атмосфере пара и −196 °C в жидком азоте. При этом воздухопроницаемость, мягкость и прочность на разрыв сохраняются, что обеспечивает комфорт при ношении.

Технология MARS открывает возможности для создания водонепроницаемых тканей нового поколения с сочетанием экологичности, износостойкости и высокой производительности. Материалы могут применяться в наружных условиях, защитной, медицинской и промышленной сфере.

Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая и Программы поддержки молодых ученых Китайской ассоциации науки и техники.