https://frosthead.com

Mi az a trükk, hogy a legtöbb vízálló anyagot elkészítsük a Földön?

Egy pillangó számára a legkisebb esővihar is érzi magát úgy, mintha egy bowlinggolyóval bedugódna. És amint a rovarok lefedik, az ostyavékony szárnyaikat érintő legkisebb maradék nedvesség szintén akadályozhatja repülési képességüket. Szerencsére a kis kritikusok egyedülálló textúrájú szárnyak alakultak ki, amelyek kiválóan képesek a víz és a szennyeződés visszatartására.

A tudósok ezt már egy ideje tudták. De ez a figyelemre méltó szárnyhossz a kék morpho pillangóhoz tartozik, amely egy közép- és dél-amerikai esőerdő régiókban őshonos trópusi faj, ami a későn a tudósok számára különösen érdekes. Megállapítottuk, hogy a felszínen lévő, a nasturtium levelekhez hasonlóan speciális gerincszerű mintázatok taszítják a folyadékokat olyan sebességgel, hogy meghaladják a lótusz levél még az előírt vízmosási képességét is.

"Évek óta az ipar másolja a lótuszt. Gondolniuk kellene a pillangók és orrdugók másolásáról" - mondta a MIT mérnöki professzora, Kripa Varanasi a BBC News-nak . "Hisszük, hogy ezek még a leginkább szuper-hidrofób felületek."

Varanasi leginkább annak a kutatócsoportnak a vezetőjeként ismert, amely kifejlesztette a LiquiGlide-t, egy csúszós felülettechnológiát, amelyről kimutatták, hogy a ketchup könnyen kicsúszhasson a palackból. Legutóbbi megállapításai, amelyeket a Nature folyóiratban publikáltak, megmutatják, hogy egy másik, ezzel a hozzáadott ránccal rendelkező készített anyag valóban a leginkább vízálló anyag a Földön.

Szóval, hogyan működik ez az új anyag? Amint a videó mutatja, a szilikon felületének jellemzői nem haladják meg a 0, 1 mm-t (1 hüvelyk hüvelyk), és ebből adódóan a leeső vízcseppek egy palacsintaként süllyednek, mielőtt kisebb, szétszórt cseppecskéket szétbontanak. Minél kisebbek a cseppek, annál gyorsabban repülnek fel a felszínről. A folyadéknak az anyaggal való érintkezésének ideje lényegesen kevesebb - valójában körülbelül egyharmadával kevesebb, mint más víztaszító anyagokkal szemben.

Kredit: Képernyőfelvétel a videó demonstrációjából

Mi tehát a legnagyobb előnye az anyagnak, amely szárazabban maradhat, mint a többi? Mivel a kisebb cseppek könnyen taszíthatók, a kevesebb víz a felületen kevésbé okozza a fagyképződést. Kereskedelmi szempontból egy ilyen anyag érdeklődik különösen a repülés számára. A mérnökök folyamatosan keresik a jég kialakulásának megakadályozására szolgáló képességeket a repülőgépek szárnyain; ez a befagyott réteg megváltoztathatja a légáramot, és veszélybe sodorhatja a repülőgépet. A jeget megolvasztó jegesedésgátló rendszereket már beépítették a repülőgépekbe az ilyen problémák leküzdésére, de a szuperhidrofób bevonat kiegészítő biztosítékot nyújtana a kockázat ellen. A szélesebb textúra alkalmazható lenne a szélturbinák lapáira is a jobb teljesítmény és a szövetek javítása érdekében, amelyek felhasználhatók olyan ruházat megtervezésére, amely jobban megvédik minket az elemektől.

Egyelőre Varanasi és kutatócsoportja olyan szerkezeti megfontolásokon dolgozik, amelyek remélhetőleg még jobban vízállóvá teszik az anyagot. Úgy vélik, hogy a gerincek számának növelése csinálhatja a trükköt. "Remélem, hogy sikerül elérnünk [a kapcsolattartási időben] 70–80 százalékos csökkentést” - mondja a sajtóközleményben. "További csökkenthetjük."

Mi az a trükk, hogy a legtöbb vízálló anyagot elkészítsük a Földön?