https://frosthead.com

Apakah Trik untuk Membuat Bahan Paling Kalis Air di Bumi?

Kepada rama-rama, hujan lebat yang sedikit pun dapat merasakan seperti dilanggar oleh bola bowling. Dan sebagai serangga mengambil perlindungan, kelembapan sisa sedikit menyentuh sayap wafer-nipis mereka juga boleh menghalang keupayaan mereka untuk terbang. Nasib baik, makhluk kecil berkembang sayap bertekstur yang unik yang cemerlang dalam menangkis air dan kotoran.

Para saintis telah mengenali ini sejak sekian lama. Tetapi ia adalah sayap luar biasa yang dimiliki oleh rama-rama biru morpho, spesies tropika yang berasal dari kawasan hutan hujan di Amerika Tengah dan Selatan, yang amat menarik minat saintis sejak kebelakangan ini. Corak tersendiri yang khas di permukaan, mirip dengan daun nasturtium, telah ditemui untuk menangkis cecair pada kadar yang melampaui keupayaan penyebaran air terunggul dari daun teratai.

"Selama bertahun-tahun industri telah menyalin teratai, mereka harus mula berfikir tentang menyalin kupu-kupu dan nasturtium, " profesor kejuruteraan MIT Kripa Varanasi memberitahu BBC News . "Kami percaya ini adalah permukaan paling hidrofobik lagi."

Varanasi lebih dikenali sebagai ketua pasukan penyelidikan yang membangunkan LiquiGlide, teknologi permukaan yang licin yang telah ditunjukkan untuk membolehkan saus tomat untuk meluncur dengan mudah keluar dari botol. Penemuan terkininya, yang diterbitkan dalam jurnal Nature, menunjukkan bagaimana satu lagi bahan fabrik yang memaparkan kedutan ini mungkin sememangnya menjadi bahan yang paling tahan air di bumi.

Jadi, bagaimanakah karya novel ini berfungsi? Seperti yang ditunjukkan dalam video, ciri permukaan silikon menimbulkan rabung tidak lebih daripada 0.1 milimeter (1 / 250th inci) tinggi, yang menyebabkan titisan air jatuh untuk meratakan seperti pancake sebelum segera pecah menjadi titisan yang lebih kecil, bertaburan. Titisan titisan yang lebih kecil, semakin cepat mereka melantunkan permukaan. Jumlah masa cecair yang bersentuhan dengan bahan itu jauh kurang dengan cara ini-kira-kira satu pertiga kurang, sebenarnya, daripada bahan-bahan penahan air yang lain.

Kredit: Penangkapan skrin dari demonstrasi video

Jadi, apakah kelebihan bahan yang boleh menjadi lebih kering daripada yang lain? Oleh kerana titisan yang lebih kecil mudah ditembusi, kurang air pada permukaan bermakna kurang kemungkinan pembekuan fros. Secara komersil, bahan semacam itu akan menjadi kepentingan khusus bagi industri penerbangan. Jurutera sentiasa mencari cara untuk mengelakkan ais daripada terbentuk pada sayap pesawat; lapisan beku ini dapat mengubah aliran udara dan meletakkan pesawat berisiko menimpa. Sistem anti-icing yang mencairkan ais telah dibina ke dalam kapal terbang untuk membanteras isu-isu tersebut, tetapi salutan superhydrophobic akan memberikan perlindungan tambahan terhadap risiko. Tekstur yang ramping juga boleh digunakan pada bilah-bilah turbin angin untuk prestasi dan fabrik yang lebih baik, yang dapat digunakan untuk merancang pakaian yang lebih baik melindungi kita dari unsur-unsur.

Buat masa ini, Varanasi dan pasukan penyelidikannya sedang mengerjakan tweak struktur yang mereka harap akan menjadikan bahan itu lebih tahan air. Mereka percaya peningkatan bilangan rabung mungkin melakukan silap mata. "Saya berharap kita dapat mengatasi pengurangan 70 hingga 80 peratus [dalam masa hubungan], " katanya dalam kenyataan akhbar. "Kita boleh mengurangkannya lagi."

Apakah Trik untuk Membuat Bahan Paling Kalis Air di Bumi?