Teadlased on aastaid proovinud matkida viisi, kuidas lootose leht vett tõrjub. Soomes asuva Aalto Ülikooli juhitud rahvusvaheline teadlastegrupp töötas hiljuti välja täiesti uue viisi, kuidas vaid vee abil pindadele kirjutada ja kirjutatut kuvada. Antud protsessis kasutatakse ära lootosest inspireeritud kahestruktuurset vett-tõrjuvat kuid veega kaetud pinda.
Pilt: Aalto Ülikool
Ülima hüdrofoobsuse saavutamiseks peab pind sisaldama mikroskoopilisi pinnastruktuure, mis hoiavad ära selle, et pind täielikult märguks, jättes vee ja pinna vahele õhukese kihi õhku. Kui pind vette asetada, katab õhuke kiht õhku kogu pinna, kirjutab Physorg.com.
Teadlased valmistasid antud pinna kahes suuruses struktuuridega: mikropostidega suurusega kümme mikromeetrit ning nende külge sadestatud tillukeste nanokarvakestega. Sellisel kahestruktuursel pinnal saab õhukiht eksisteerida kahes kujus (märgavas olekus), mis on vastavuses antud kahe suurusskaalaga. Teadlased leidsid, et üks olek võib lokaalselt kergesti teiseks muutuda, kui düüsi abil vees ala- või ülerõhk tekitada.
,,Fakt, et antud oleku muutmiseks on vaja minimaalses koguses energiat, tähendab seda, et antud süsteem on kaksikstabiilne – antud omadus on ülioluline näiteks mäluseadmetes,” lausus uurimust juhtinud Dr. Robin Ras. See pole aga kõik: kahe oleku vahel on drastiline optiline kontrast, mis tuleneb vee-õhu liitekoha karedusest. ,,Kui kombineerida see optilise efektiga, on antud pind ka kaksikstabiilne peegeldav displei.”
Lülitus ise nõuab vaid õhukihi muutmist – tahkel pinnal ei muutu iseenesest midagi. Seda saab demonstreerida, kui antud pinnale vee all kirjutada (kasutades selleks kahe oleku vahelist kontrasti) ning see siis veest välja võtta. Pind väljub täiesti kuivana ning kirjutisest pole jälgegi.
Antud tulemus kujutab endast esimest sammu mittemärguvate pindade jaoks, mida saaks kasutada informatsiooni salvestamisel või isegi salvestamisel,” lausus uurimuses osalenud professor Olli Ikkala. Siiani on lootosest inspireeritud seadmeid töötatud peamiselt välja isepuhastuvateks, jäätumisvastasteks või hõõrdumist vähendavateks rakendusteks. Antud uurimus on heaks näiteks sellest, kuidas loodus inspireerib teadlasi funktsionaalseid materjale valmistama.
Teadusartikkel: “Reversible switching between superhydrophobic states on a hierarchically structured surface“
Leave a Reply