Секрет сверхскользкого материала подсмотрели у растений
Если бы промышленность производила материалы, отталкивающие жидкость, могли бы появиться самоочищающиеся окна и объективы, защищенные от обледенения самолеты, «вечные» путепроводы и другие технические новинки.
Ученые Гарвардского университета и исследовательского центра компании Schlumberger создали материал, который можно в полной мере назвать сверхскользким. Свою работу они начали с исследования плотоядных растений рода непентес. Внутренние стенки их листьев-кувшинов покрыты особой смазкой и такие скользкие, что упавшие внутрь насекомые не могут выбраться наружу.
Внутренние стенки листьев-кувшинов растений рода непентес покрыты особой смазкой и такие скользкие, что упавшие внутрь насекомые не могут выбраться наружу
На основе подсмотренного у природы принципа исследователям предстояло создать материал, отвечающий очень жестким требованиям. Он должен отталкивать различные жидкости (воду, углеводороды, кровь и другие), обеспечивать скольжение при углах наклона менее 2,5°, быстро восстанавливаться после физических повреждений (в пределах 0,1–1 с), не допускать адгезии со льдом и работать при высоких давлениях – до 680 атм.
Ученые изготовили текстурированную подложку из нановолокон. При экспериментах ее пропитывали разными видами смазки, наиболее эффективной оказалась смазка 3M Fluorinert FC-70 для тефлона. Жидкость пропитала подложку и выступила на поверхности нанометровым слоем. При этом материал оставался сухим на ощупь даже при деформации.
Испытания показали, что на материале, который назвали SLIPS, не задерживаются как жидкости, так и твердые вещества. Наиболее серьезным препятствием для его использования в промышленности пока является испарение смазки. Ученые говорят, что работают в этом направлении.
«Интересно, что этот материал сочетает смазку, самовосстановление и самоочистку, которые являются различными процессами, – комментирует Майкл Носовски из Университета Висконсин-Милуоки. – Это новый тип «умного» материала».
Ученые Гарвардского университета и исследовательского центра компании Schlumberger создали материал, который можно в полной мере назвать сверхскользким. Свою работу они начали с исследования плотоядных растений рода непентес. Внутренние стенки их листьев-кувшинов покрыты особой смазкой и такие скользкие, что упавшие внутрь насекомые не могут выбраться наружу.
Внутренние стенки листьев-кувшинов растений рода непентес покрыты особой смазкой и такие скользкие, что упавшие внутрь насекомые не могут выбраться наружу
На основе подсмотренного у природы принципа исследователям предстояло создать материал, отвечающий очень жестким требованиям. Он должен отталкивать различные жидкости (воду, углеводороды, кровь и другие), обеспечивать скольжение при углах наклона менее 2,5°, быстро восстанавливаться после физических повреждений (в пределах 0,1–1 с), не допускать адгезии со льдом и работать при высоких давлениях – до 680 атм.
Ученые изготовили текстурированную подложку из нановолокон. При экспериментах ее пропитывали разными видами смазки, наиболее эффективной оказалась смазка 3M Fluorinert FC-70 для тефлона. Жидкость пропитала подложку и выступила на поверхности нанометровым слоем. При этом материал оставался сухим на ощупь даже при деформации.
Испытания показали, что на материале, который назвали SLIPS, не задерживаются как жидкости, так и твердые вещества. Наиболее серьезным препятствием для его использования в промышленности пока является испарение смазки. Ученые говорят, что работают в этом направлении.
«Интересно, что этот материал сочетает смазку, самовосстановление и самоочистку, которые являются различными процессами, – комментирует Майкл Носовски из Университета Висконсин-Милуоки. – Это новый тип «умного» материала».
Ещё новости по теме:
18:20