پیشرفت‌های اخیر در پوشش‌های آبگریز و خودتمیزشونده چندمنظوره بر پایه مواد نیمه‌رسانا: چالش‌ها و فرصت‌ها

در سال‌های اخیر، تحقیقات در حوزه پوشش‌های آبگریز، هوشمند با خواص چندگانه، به عنوان راه حلی نوآورانه و مناسب برای مقابله با مشکلات محیط زیستی و صنایع در مناطقی با شرایط آب و هوایی نامساعد به شدت افزایش یافته است. علی‌رغم دهه‌‌ها تلاش تحقیقاتی که قابلیت‌‌های پوشش‌های خودتمیزشونده و ضدباکتری را نشان می‌دهد، به دلیل عدم استحکام مکانیکی توپوگرافی در مقیاس میکرو نانو و پایداری مولکول‌های کم انرژی سطحی، روش پوشش‌دهی گران قیمت، سمیت بالای نانو مواد به کار برده شده، به بازار منتقل نشده‌اند. امروزه نانوفناوری با سرعت هرچه تمام‌تر درحال توسعه می‌باشد. به‌طوری که امروزه بیشتر تحقیقات به سمت طراحی و ساخت سازه‌ها و بناهای دوست‌دار محیط زیست، تمیزتر و سبک‌تر و با کارایی بالاتر معطوف شده است. از طرف دیگر پوشش‌های هوشمند، به پوشش‌هایی گفته می‌شود، که در برابر تغییرات محیط زیست مانند تابش نور، ترشوندگی، دما، فشار و تغییر ph خودبه‌خود پاسخی را فراهم می‌کنند. هدف از طراحی این گونه از پوشش‌ها، برای عملکرد بالاتر، افزایش طول عمر محصول و کاهش قابل توجه هزینه تعمیر و نگهداری است. در این مقاله ما به مطالعات اخیر در حوزه پوشش های خودتمیزشونده و آبگریز بر پایه مواد نیمه رسانا و مقایسه بین آن ها اشاره کردیم.

recent advances in multifunctional hydrophobic and self-cleaning coatings based on semiconductor materials: challenges and opportunities

in recent years, research in the field of hydrophobic, smart coatings with multiple properties has increased sharply as an innovative and suitable solution to address environmental and industrial problems in areas with adverse weather conditions. despite decades of research efforts that demonstrate the capabilities of self-cleaning and antibacterial coatings, they have not been transferred to the market due to the lack of mechanical strength of the topography at the micro-nano scale and the stability of low-surface energy molecules, the expensive coating method, and the high toxicity of the nanomaterials used. today, nanotechnology is developing at an ever-increasing pace. so that today, most research is focused on the design and construction of environmentally friendly, cleaner, lighter, and more efficient structures and buildings. on the other hand, smart coatings are coatings that provide a spontaneous response to environmental changes such as light radiation, wettability, temperature, pressure, and ph changes. the aim of designing such coatings is to achieve higher performance, increase product lifetime and significantly reduce maintenance costs. in this article, we have reviewed recent studies in the field of self-cleaning and hydrophobic coatings based on semiconductor materials and compared them.