Visi žino, kad metalai yra gana sunki medžiagų kategorija, pasižyminti dideliu tankiu ir (jei nekalbame apie specialius lydinius ar ypač plonus lakštus, pavyzdžiui, foliją), dažnai krinta vandenyje. Tačiau Ročesterio universiteto tyrėjai sugebėjo sukurti metalą, kuris paprasčiausiai atsisako skęsti. Net jei jis bus specialiai panardintas po vandens paviršiumi, jis plūduriuos į paviršių.
- „Salik.biz“
Kaip sukurti metalą, kuris nenugrimztų vandenyje
Už plėtrą atsakingas Ročesterio universiteto Chunlei Guo optikos ir fizikos katedros profesorius ir jo komanda. Norėdami sukurti naują medžiagą, tyrėjai pasitelkė novatorišką metodą, kurio metu femtosekundės lazerio blyksniai „išgraviruoti“metalų paviršių. Tai yra, labai greiti ir intensyvūs lazerio blyksniai sukuria mikro ir nanoskalės modelius metalo paviršiuje, pakeisdami medžiagos struktūrą. Tai leidžia paviršiniam metalo sluoksniui sulaikyti ir sulaikyti orą, todėl metalo paviršius tampa „ypač hidrofobinis“arba, paprasčiau tariant, atstumiantis vandenį.
Tačiau bandymų metu tyrėjai nustatė, kad po ilgo panardinimo į vandenį paviršiai gali prarasti savo hidrofobines savybes. Ir tada mokslininkų dėmesį patraukė … vorai ir skruzdėlės.
Pavyzdžiui, „Argyroneta“vandens paukščių vorai sukuria povandeninį tinklelį - vadinamąjį nardymo varpelį, kurį užpildo oras, kurį jie nešioja iš paviršiaus ant kojų ir pilvo. Tuo pačiu būdu kai kurios skruzdėlių rūšys sugeba sudaryti „vandens burbulą“, laikydamos oro burbuliukus ant kūno paviršiaus.
Dėl to mokslininkų komanda sukūrė struktūrą, kurioje dvi metalinės plokštės, kaip ir anksčiau, buvo padengtos mažyčiais „raštais“. Tik dabar jie šias plokštes deda vienas ant kito, apversdami juos „raštu“. Tarp plokštelių buvo pakankamai vietos orui sugauti ir sulaikyti, tai neleido metalinei konstrukcijai nusileisti.
Be to, superhidrofobinė struktūra išlieka paviršiuje net ir padarius didelę struktūrinę žalą. Vykdydami eksperimentą, mokslininkai plokštelėse padarė 6 skylutes, kurių skersmuo buvo 3 milimetrai, ir vieną skylę, kurios skersmuo buvo 6 milimetrai. Tuo pačiu metu plokštės toliau plūduriavo vandens paviršiuje.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Metalas ir toliau plūduriuoja, net po didelių pažeidimų.
Komanda teigia, kad panašus procesas gali būti naudojamas modifikuojant bet kokio tipo metalą. Kai ekspertai pirmą kartą išbandė naująją technologiją, jiems prireikė valandos, kad būtų pakeistas 2,5 x 2,5 cm metalo plotas. Dabar, naudojant lazerius septynis kartus galingesnius, procesas žymiai paspartėjo ir, pasak kūrėjų, „ši technologija yra paruošta komerciniam naudojimui“.
Vladimiras Kuznecovas