Nowy, inspirowany przyrodą materiał, do którego nic się nie przyczepi [wideo]
Szukając rozwiązania jakiegoś technologicznego problemu, warto poszukać inspiracji w przyrodzie. Obserwując działanie drapieżnych roślin – dzbaneczników – naukowcy wpadli na pomysł opracowania wyjątkowo śliskiego materiału, do którego nic się nie przyklei. W jaki sposób pomogła w tym roślina?
Szukając rozwiązania jakiegoś technologicznego problemu, warto poszukać inspiracji w przyrodzie. Obserwując działanie drapieżnych roślin – dzbaneczników – naukowcy wpadli na pomysł opracowania wyjątkowo śliskiego materiału, do którego nic się nie przyklei. W jaki sposób pomogła w tym roślina?
Zapewne wielokrotnie obserwowaliście owady bez trudu poruszające się po pionowych powierzchniach lub wiszące do góry nogami na suficie albo innej powierzchni. Umiejętności te nie przydają się jednak na nic, gdy owad wyląduje na dzbaneczniku.
Przyczepność wystarczająca do bezproblemowego wspinania się po szybie okazuje się zbyt mała w przypadku tej drapieżnej rośliny. Mimo prób wyjścia z opresji owad nie jest w stanie zatrzymać się i ześlizguje się w głąb dzbanecznika.
Analizując budowę rośliny, naukowcy z Wydziału Nauk Inżynieryjnych i Stosowanych (SEAS) Uniwersytetu Harwarda opracowali SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces) - materiał, do którego nie przyczepiają się nie tylko płyny, ale również lód czy nawet bakterie.
Sekret dzbanecznika i nowego materiału polega na wchłonięciu pewnej ilości wody, której bardzo cienka warstwa utrzymuje się na powierzchni. Jak działa takie rozwiązanie można przekonać się podczas awaryjnego hamowania samochodu na mokrej nawierzchni – cienka warstwa wody może zamienić się wówczas w śmiertelnie niebezpieczną, śliską pułapkę.
Wcześniejsze próby rozwiązania tego samego problemu sprowadzały się do stworzenia konstrukcji naśladującej powierzchnię lotosu z mikrostrukturami. Powodowały one powstawanie kropel, które spływały z rośliny, jednak nie działały na wszystkie rodzaje płynów.
Nowy materiał jest znacznie doskonalszy. Jego istotnymi zaletami jest niższy koszt produkcji, większa skuteczność oraz odporność na uszkodzenia. Co więcej, właściwości materiału zachowywane są również w warunkach dużego ciśnienia, wilgotności, a nawet w ujemnych temperaturach.
Wśród potencjalnych zastosowań nowego materiału wymienia się m.in. pokrycia kadłubów statków, powierzchnie odporne na oblodzenie i próby namalowania graffiti, samoczyszczące szyby albo wewnętrzne okładziny dla rurociągów.
Poniższa seria filmów pokazuje niezwykłe właściwości nowego materiału.