Kutatók egy elsüllyeszthetetlen fémet hoztak létre, amit a pókok és a hangyák ihlettek

Képzeljünk el egy elsüllyeszthetetlen hajót vagy egy úszó eszközt, amely még akkor is a víz felszínén marad, ha átlyukasztják. Vagy gondo...

Képzeljünk el egy elsüllyeszthetetlen hajót vagy egy úszó eszközt, amely még akkor is a víz felszínén marad, ha átlyukasztják. Vagy gondoljunk csak olyan elektronikus megfigyelő eszközökre, amelyek hosszú ideig az óceán felszínén maradhatnak.

Ezek az ötletek mind valósággá válhatnak a Rochesteri Egyetem kutatóinak köszönhetően. A csapat egy el nem merülő fémes szerkezetet hozott létre, amit a búvárpókok és a tűzhangyák tutajai ihlettek.

A Rochesteri Egyetem optikai és fizikai professzora, Chunlei Guo vezetésével a kutatók egy úttörő technikát alkalmaztak az elssüllyeszthetetlen fém előállítására.

A csapat femtoszekundumos lézert használt, hogy a fém felületén olyan speciális mintákat hozzanak létre, amelyek csapdába ejtik a levegőt, ami víztaszítóvá teszi őket. Ez a módszer azonban csak egy ideig működött, mivel a vízbe merülés után a szerkezetek elveszítették úszóképességüket.

Itt kerültek képbe a hangyák és a pókok. Mindkét rovarnak megvan az a képessége, hogy hosszú ideig a víz felszínén maradjon. Tehát a kutatók arra törekedtek, hogy a levegőt egy zárt területen ejtsék csapdába, hasonlóan ahhoz, ahogy a búvárpókok és a tűzhangyák teszik.

"Ez egy nagyon érdekes inspirációnak bizonyult," - mondta Guo. Ahogy a kutatók megjegyezték a tanulmányukban: "A legfontosabb eredmény az, hogy a sokrétű szuperhidrofób (SH) felületek nagy mennyiségű levegőt képesek csapdába ejteni, ami arra utal, hogy az SH felületeket fel lehet használni úszó eszközök létrehozására." (1)

A csapat egy olyan szerkezetet készített, amely két párhuzamos alumínium lemezt használ, amelyek egymás felé néznek. Ilyen módon a lemezek zárttá válnak, és nem befolyásolják külső tényezők. Ezeket a lemezeket a megfelelő távolságra kell elhelyezni ahhoz, hogy elegendő levegő essen csapdába közöttük, hogy a fém a felszínen maradjon.

Lenyűgöző, hogy még azután is, hogy teljesen elmerítették a vízben és két hónapig ott tartották, amikor szabaddá tették, a szerkezet visszapattant a víz felszínére.

Guo elmondta, hogy "az eljárást szó szerint bármilyen fém vagy más anyag esetében is fel lehet használni," és nem csak az alumíniumnál.

Ez a találmány megnyithatja az utat a jövőbeli, vízre tervezett nagyszabású projektek, például a lebegő városok számára. (2)

(1) - https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b15540
(2) - https://www.rochester.edu/newscenter/superhydr