سطوح فوق آبگريز سطوحي هستند كه به علت وجود زاويه تماس آب بزرگتر از 150 درجه و زاويه لغزش كم، از خاصيت خود تميز شوندگي بالايي برخوردار بوده و در كاربردهايي مثل ضد خوردگي، ضد جلبك و خودتميزشوندگي استفاده مي شوند. در سال هاي اخير هدف بسياري از تحقيقات دسترسي به سطوح فوق آبگريز بوده است. اين تحقيقات منجر به ساخت سطوح فوق آبگريز با روش¬هاي مختلف پوشش‌دهي و براساس سيستم هاي آلي، معدني و هيبريدهاي آلي- معدني شده است. با اين وجود، چالش اصلي، توليد سطوح آبگريز ارزان قيمت، داراي استحكام بالا، سازگار با محيط زيست و قابليت استفاده بر روي زيرلايه‌هاي مختلف مي‌باشد. در اين اختراع، پوشش‌هاي فوق آبگريز با استفاده از روش‌هاي شيميايي به كمك نانوذرات سيليكا، عامل پيوندزننده و عامل آبگريز استئاريك اسيد تهيه شدند. پوشش¬دهي نيز به روش اسپري برروي زيرلايه¬هاي فولادي انجام گرفت. عوامل تاثيرگذار در اين فرآيند‌ها با روش طراحي آزمايشات بوسيله نرم‌افزار Minitab مورد ارزيابي قرار گرفت. ترشوندگي سطوح با اندازه گيري زاويه تماس آب با استفاده از دستگاه زاويه سنج قطره آب، مورفولوژي پوشش با ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM) و ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM) بررسي شد. متغيرهاي مورد بررسي در اين اختراع شامل دماي واكنش¬ها، غلظت عوامل پيوندزننده و اصلاح كننده، درصد وزني نانوذرات سيليكا و زمان واكنش‌ها هستند. ميزان پايداري پوشش‌هاي توليد شده نشان دادند كه غلظت عامل اصلاح كننده در فرآيند آبگريزي، زمان و دماي واكنش اصلاح سطحي و درصد وزني نانوذرات مورد استفاده بسيار مهم بوده و دماي 120- 80 درجه سلسيوس و زمان 480- 240 دقيقه به عنوان متغيرهاي بهينه براي پوشش‌دهي به دست آمدند. نتايج حاصل نشان مي دهد كه با ايجاد ساختار تركيبي ميكرو- نانو، سطح مورد نظر فوق آبگريز شده و با كنترل عوامل تاثيرگذار، مقاومت پوشش تهيه شده به شرايط محيطي بهبود مي‌يابد.

نانو ساختارهاي آلوميناسيليكا يكي از نانومواد معدني است كه داراي خواص ويژه مكانيكي، نوري، الكترونيكي و شيمي فيزيكي است. در اين پژوهش به منظور سنتز نانوساختارهاي كروي و ميله اي آلوميناسيليكا از پتاسيم سيليكات، سولفوريك اسيد و سديم هيدروكسيد، آلومينيوم سولفات و رزين كاتيوني پرولايت استفاده شده است. اثر دما، زمان واكنش، pH و همچنين نسبت مولي مواد شركت كننده بررسي شده و حالت بهينه بدست آمد. ساختار اين ذرات به وسيله پراش پرتو ايكس و طيف سنج زير قرمز و ريخت شناسي و اندازه ذرات به وسيله ميكروسكوپ الكتروني پويشي مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه با كنترل شرايط واكنش، نانوذراتي با ميانگين اندازه 50 نانومتر بدست مي آيند. همچنين با تنظيم دما، pH، كاتاليزور اسيدي و زمان واكنش مي توان نانوميله هاي بلوري آلوميناسيليكا را توليد كرد.

نانوذرات سيليكاي رسوبي به دليل دارا بودن خواص ويژه مكانيكي و شيمي فيزيكي، از اهميت بسزايي برخوردارند. خواص فيزيكي اين نانوذرات را مي توان در طي فرآيند توليد دستكاري كرده، تا محصولاتي با ويژگي هاي متفاوت و عملكردهاي گوناگون، بدست آورد. در اين كار پژوهشي، به منظور توليد اين نانوذرات، اثر پارامترهاي مختلف مانند دما، زمان واكنش، pH و همچنين نسبت مولي مواد شركت كننده بررسي شد. به منظور بررسي مشخصات ساختاري و مورفولوژيكي اين نانوذرات، از آناليز پراش پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني پويشي، آناليز BET و EDX بهره گرفته شد. نتايج نشان دادند كه با كنترل شرايط واكنش، نانوذراتي با درصد خلوص بيشتر از 97%، سطح ويژه BET m2.g-1 350-50، سطح ويژه CTAB m2.g-1 300-50، اندازه ذرات nm 100-10، اندازه ذرات كلوخه شده بين μm 100-1، حداقل اندازه حفرات nm 15 و حداقل حجم تخلخل cm3.g-1 2/1 بدست مي آيند.