Duke’i Ülikooli teadlased demonstreerisid esmakordselt, et plastmasside tekstuuri saab käsu peale muuta, muutes näiteks sileda pinna kareda vastu ja tagasi.
Kindlate pingete rakendamisel näitas töörühm ka seda, et sellise kontrolli saab saavutada üle suurte ning isegi kaardus pindade, kirjutab Sciencedaily.com.
Polümeeri pinnatekstuuri muutumise erinevad astmed. Pilt: Xuanhe Zhao
,,Muutes polümeerile rakendatud pinget, võime me muuta selle pinna kumerast siledaks ning tagasi,” ütles Xuanhe Zhao, üks uurimuses osalenud teadlasi. ,,On mitmeid kohti, kus selline omaduste muutmine kasuks tuleks.”
Teadlased on juba kaua suutnud valmistada plastmassi abil erinevaid mustreid või tekstuure tänu elektrostaatilise litograafia nimelisele protsessile, milles mustrid pinnale söövitatakse. Sellise protsessi tulemus pole aga pööratav.
,,Me leiutasime meetodi, millega saab pehmetele plastmassidele või polümeeridele tekitada dünaamiliselt suurel hulgal erinevaid mustreid ja kujusid suurel pindalal,” selgitas Zhao. ,,Selle uue lähenemise abil saab polümeeri pinnale kanda vaheldumisi täppe, jooni, ringe ja suuremaid eraldatud laike,” ütles Qiming Wang, artikli esimene autor. ,,Nende tekstuuride vaheldumine on lisaks väga kiire, vaid mõni millisekund, ning mustrite suurusi saab muuta millimeetritest kuni vähem kui mikromeetrini.”
Antud tulemus on jätkuks Zhao varasemale tööle, milles uuriti pinge rakendamise mõju polümeeridele. Nendest eksperimentidest selgus, et pinge suurenemisel hakkavad polümeerid kortsuma, tekitades viimaks suured kraatrid. See tulemus selgitab näiteks seda, miks elektrijuhtmete isoleerimiseks kasutatavad polümeerid pikema aja peale üles ütlevad.
Huvitavamatest rakenduste näidetest võib välja tuua võimaluse valmistada kummikindaid, millede sõrmejäljed käsu peale muutuvad. ,,Muudetavad mustrid, mida me laboris valmistanud oleme, on näiteks ringjooned, sirged ja kõverjooned, mis ongi sõrmejälgede põhielementideks,” lausus Zhao. ,,Neid elemente saab sõrmi katvate kinnaste otstel dünaamiliselt valmistada ning muuta.”
,,Spioonikinnas võiks olla huvitav, kuid kindlasti mitte kõigi jaoks,” lisas Zhao. ,,Siiski saab sama tehnoloogia abil valmistada vajadusel tekstuuri muutvaid kindaid, mida saaks rakendada näiteks ronimisel ja haaramisel. Lisaks on dünaamiliselt tekstuuri muutvad pinnad kasulikud ka mitmete teiste tehnoloogiate jaoks, nende hulgas mikrovedelike ja kamuflaaži.
Teiste potentsiaalsete rakendustena võib välja tuua isepuhastuvate ja vett-tõrjuvate pindade loomise.
Teadusartikkel: “Dynamic Electrostatic Lithography: Multiscale On-Demand Patterning on Large-Area Curved Surfaces“
Leave a Reply