Nghiệm thu đề tài nghiên cứu độ bền của lớp phủ siêu kỵ nước, siêu dính ướt từ polyme methacrylate trên bề mặt kim loại và vật liệu polyme trong điều kiện khí hậu nhiệt đới

Chiều ngày 22/01, tại Hà Nội, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga tổ chức họp Hội đồng Khoa học và Công nghệ (KH&CN) tư vấn đánh giá, nghiệm thu kết quả đề tài thuộc chương trình nghiên cứu KH&CN do Uỷ ban phối hợp về Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga phê duyệt, mã số T-1.6 về nghiên cứu độ bền của lớp phủ siêu kỵ nước, siêu dính ướt từ polymer methacrylate trên bề mặt kim loại và vật liệu polymer trong điều kiện khí hậu nhiệt đới; đề tài do Chi nhánh Phía Nam là đơn vị chủ trì; đồng chí Thiếu tá, TS. Lê Đức Mạnh và GS. TSKH. Navroskyi A. V. (Đại học Kỹ thuật quốc gia Volgograd/LB Nga) đồng chủ nhiệm.

Quang cảnh buổi nghiệm thu.

Lớp phủ siêu kỵ nước và siêu dính ướt có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, như chống ăn mòn trong công nghiệp nặng, chống bám bẩn và giảm ma sát trong thiết bị cơ khí. Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu nhiệt đới có độ ẩm cao, việc phát triển lớp phủ bền vững là thách thức lớn đối với ngành khoa học vật liệu.

Xuất phát từ nhu cầu đó, mục tiêu của đề tài được xác định nhằm tạo ra lớp phủ polymer methacrylate có tính chất siêu kỵ nước/siêu dính ướt trên bề mặt vật liệu kim loại và vật liệu polymer; đồng thời, nghiên cứu độ bền của lớp phủ polymer siêu kỵ nước/siêu dính ướt dưới tác động phân hủy sinh học và ảnh hưởng của khí hậu biển nhiệt đới.

Tại buổi nghiệm thu, thay mặt nhóm thực hiện đề tài, đồng chí Thiếu tá, TS. Lê Đức Mạnh đại diện nhóm nghiên cứu trình bày chi tiết các kết quả đã đạt được trong khuôn khổ đề tài. Cụ thể:

1. Biến tính hạt nano và ứng dụng trong lớp phủ composite: Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc biến tính các hạt nano SiO₂, TiO₂ và ZnO bằng các copolymer của glycidyl methacrylate và (fluoro)alkyl methacrylate (poly-(GMA-co-AlMA/FMA)), tạo ra các hạt nano biến tính với lớp phủ siêu kỵ nước trên bề mặt. Các lớp phủ siêu kỵ nước được chế tạo từ composite polymer (flouro)alkyl methacrylate và các hạt nano biến tính đã được thử nghiệm trên các mẫu thép và bê tông. Qua các thử nghiệm tự nhiên và gia tốc, lớp phủ composite trên cơ sở nano-SiO₂ và copolymer glycidyl methacrylate với lauryl methacrylate (poly-(GMA-co-LMA)) đạt độ bền cao nhất, các mẫu thử nghiệm vẫn duy trì được tính siêu kỵ nước sau 12 tháng thử nghiệm tự nhiên.

2. Nghiên cứu tính ổn định và hiệu quả chống bám bẩn sinh học của lớp phủ: Các lớp phủ composite siêu kỵ nước chứa các hạt nano SiO₂ và poly-(GMA-co-AlMA/FMA) đồng thời bổ sung các chất diệt khuẩn đã được thử nghiệm nhằm đánh giá khả năng kháng khuẩn, chống bám bẩn sinh học. Kết quả cho thấy lớp phủ không chỉ có khả năng làm chậm giai đoạn đầu của quá trình bám bẩn sinh học mà còn duy trì tốt các đặc tính kỵ nước, chống ăn mòn, và giảm thiểu tình trạng bám bẩn trên bề mặt.

3. Khả năng tạo lớp phủ siêu kỵ nước ổn định trong điều kiện khí hậu nhiệt đới: Nghiên cứu đã chứng minh rằng, các chất biến tính dựa trên poly-(GMA-co-AlMA/FMA) có khả năng tạo ra lớp phủ siêu kỵ nước với sự ổn định cao trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, đặc biệt trên bề mặt kim loại (nhôm, thép) và chất nền polymer (vải bông, gỗ). Các mẫu kim loại và vải biến tính cho thấy không chỉ có tính chất siêu kỵ nước vượt trội mà còn có khả năng chống chịu tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới.

4. Phát triển chế phẩm tẩm chống thấm dành cho bề mặt gỗ: Cũng trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã phát triển chế phẩm tẩm chống thấm dựa trên dầu hạt lanh để bảo vệ bề mặt gỗ, thông qua việc bổ dung các chất đồng trùng hợp chức năng kỵ nước giúp giảm năng lượng tự do bề mặt. Lớp phủ polymer này cung cấp khả năng chống thấm nước hiệu quả, bảo vệ bề mặt gỗ khỏi quá trình phân hủy và xâm nhập của hơi ẩm trong môi trường. Kết quả thử nghiệm cho thấy, các mẫu thử nghiệm vẫn duy trì được đặc tính siêu kỵ nước sau thời gian dài.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên 04 bài báo của các tạp chí khoa học chuyên ngành uy tín thuộc danh mục VAK và ISI.

Thành viên Hội đồng nhận xét, đánh giá.

Tại buổi nghiệm thu, sau khi nghe chủ nhiệm đề tài báo cáo kết quả nghiên cứu, Hội đồng đã đặt câu hỏi chất vấn, nhận xét đánh giá và đóng góp ý kiến cho báo cáo tổng kết đề tài và các tài liệu kèm theo.

Hội đồng đánh giá cao nỗ lực và những kết quả nhóm nghiên cứu đã đạt được; đề tài được thực hiện nghiêm túc, hoàn thành đầy đủ các nội dung nghiên cứu và thử nghiệm so với thuyết minh được phê duyệt; sản phẩm của đề tài đầy đủ về số lượng, chủng loại và đảm bảo chất lượng. Hội đồng cũng đánh giá, những kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng của lớp phủ siêu kỵ nước và siêu dính ướt trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới.

Thành viên Hội đồng nhận xét, đánh giá.

Hội đồng nhất trí nghiệm thu nhiệm vụ và đánh giá mức “đạt”, đề nghị đơn vị chủ trì và chủ nhiệm đề tài hoàn thiện báo cáo tổng kết và các sản phẩm dạng tài liệu, trình Thủ trưởng Trung tâm phê duyệt./.