Silika nanopartikül esaslı süperhidrofobik ve transparan kompozit filmlerin sentezi ve karakterizasyonu

Bir yüzeyin ıslanma durumu temas açısı (TA) ile tanımlanır. Temas açısı değeri 90º'den büyük olan yüzey hidrofobik ve 150º'den büyük olan ise süperhidrofobik olarak değerlendirilir. Süperhidrofobik yüzeyler son yıllarda oldukça ilgi çekmektedir. Bu çalışmada, cam yüzeyler üzerinde transparan ve süperhidrofobik ince filmler hazırlandı. Yüzeylerin su iticiliği ve optik geçirgenliği üzerine farklı çözeltilerin etkisi incelendi. Ayrıca farklı silika nanopartikül konsantrasyonlarının ve boyutlarının etkisi üzerine de çalışmalar yapıldı. Yüzeylerin temas açıları damla şekli analiz sistemi 100 (DSA100) temas açısı ölçüm cihazı kullanılarak ölçüldü. Hazırlanan yüzeylerin mikro yapısını incelemek için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanıldı. Yüzeylerin kimyasal kompozisyonu elektron dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ile analiz edildi. Cam üzerine hazırlanan yüzeylerin pürüzlülüğü atomik güç mikroskobu (AFM) kullanılarak incelendi. Yüzeylerin optik transparanlığı Ultraviyole-görünür bölge spektroskopisi (UV-vis) ile ölçüldü. Yüzey üzerinde nanopartiküllerin ve bunların kümelerinin birikimi süperhidrofobiklik için önemli olan yüksek pürüzlülüğü sağlamaktadır. Cam yüzeylerin transparanlık özelliği nanopartikül konsantrasyonu ile ters orantılı olarak değişmektedir. Hazırlanan yüzeylerin temas açısı ölçümleri 150º'nin üzerinde elde edilmiştir. Ayrıca, ince filmler için en yüksek transparanlık %94 olarak bulunmuştur. Trimetoksihekzadesilsilan (THS)-SiO2 filmlerin maksimum temas açıları polidimetilsiloksan (PDMS)-SiO2 filmlerin temas açılarından daha büyüktür.