Naukowcy opracowali powierzchnię, która pozostaje sucha nawet pod wodą
Miscellanea / / October 05, 2023
Pomogły pająki dzwonkowe, które większość czasu spędzają w wodzie.
Naukowcy z Harvard John A. School of Engineering and Applied Sciences. Paulsona (MORZE) rozwinięty materiał powierzchniowy, który pozostaje suchy przez wiele miesięcy pod wodą i jest również doskonały w przeciwdziałaniu przyleganiu bakterii i organizmów morskich, takich jak pąkle.
Opracowując taki materiał, naukowcy inspirowali się zdolnościami pająka wodnego (Argyroneta aquatica), zwanego także pająkiem dzwonkowym. To jedyny znany gatunek pająka, który żyje prawie całkowicie pod wodą. Miliony grubych, wodoodpornych włosków na jego ciele zatrzymują powietrze wokół ciała, tworząc zbiornik tlenu i barierę między płucami pająka a wodą. Cienka warstwa powietrza uwięziona przez włosy nazywana jest plastronem. Dokładnie to badacze próbowali odtworzyć.
W praktyce opracowanie chropowatej powierzchni przypominającej pająka okazało się nie lada wyzwaniem. Naukowcy pracują nad tym od kilkudziesięciu lat. Rzecz w tym, że reprodukcja plastronu powoduje, że powierzchnia jest słabsza mechanicznie i bardziej podatna na niewielkie zmiany temperatury i ciśnienia.
Do tej pory udało się stworzyć podobną aerofilną powierzchnię ze stopu tytanu, który przyciąga i uwalnia pęcherzyki powietrza lub gazu, o nanometrowej chropowatości uzyskanej metodą elektrochemiczną utlenianie.
Aby sprawdzić stabilność powierzchni, badacze wygięli ją, skręcili, polewali gorącą i zimną wodą oraz przeszlifowali piaskiem i stalą – pozostała aerofilna. Po spływie przeżyło ponad 208 dni ciągłego zanurzenia w wodzie (w momencie publikacji badania plastron był nadal zanurzony i nie wykazywał żadnych śladów zniszczenia) i setki nurkowań na szalkę Petriego. Powierzchnia była w stanie znacznie ograniczyć rozwój bakterii i pąkli oraz całkowicie zapobiec przywieraniu małży.
Aby udowodnić, że nasza powierzchnia jest stabilna, zastosowaliśmy metodę charakteryzacji zaproponowaną przez teoretyków 20 lat temu. Oznacza to, że nie tylko stworzyliśmy nowy typ wyjątkowo odpornej i niezwykle trwałej powierzchni superhydrofobowej, ale możemy również znaleźć sposób na zrobienie tego samego z innym materiałem.
Aleksander Tesler
główny autor badania
Naukowcy twierdzą, że powierzchnia ma wiele zastosowań. Można go zastosować w urządzeniach biomedycznych w celu ograniczenia infekcji pooperacyjnych lub zapobiegania korozji podwodnych rurociągów i czujników. Stabilność, łatwość produkcji i skalowalność sprawiają, że jest on niezwykle cenny w zastosowaniach w świecie rzeczywistym, dodany naukowcy.
To również jest interesujące👨🔬🔬🧫
- W zatopionym mieście w Egipcie odkryto świątynię i skarby sprzed ponad 2000 lat.
- W głębinach rowu Mariana odkryto nowego wirusa
- Naukowcy odtworzyli „najstraszniejszy dźwięk na świecie” - wydał go aztecki gwizdek śmierci