Tutkijat ovat kehittäneet pinnan, joka pysyy kuivana jopa veden alla
Miscellanea / / October 05, 2023
Kellohämähäkit, jotka viettävät suurimman osan ajastaan vedessä, auttoivat.
Harvard John A. School of Engineering and Applied Sciences -tutkijat. Paulson (SEAS) kehitetty Pintamateriaali, joka pysyy kuivana kuukausia veden alla ja kestää myös erinomaisesti bakteerien ja meren eliöiden, kuten naarmujen, tarttumista.
Tällaista materiaalia kehittäessään tutkijat inspiroivat vesihämähäkin (Argyroneta aquatica), joka tunnetaan myös nimellä kellohämähäkki, kyvyt. Tämä on ainoa tunnettu hämähäkkilaji, joka elää lähes kokonaan veden alla. Miljoonat karkeat vettä hylkivät karvat sen kehossa vangitsevat ilmaa kehon ympärille luoden happisäiliön ja esteen hämähäkin keuhkojen ja veden välille. Karvojen vangitsemaa ohutta ilmakerrosta kutsutaan plastroniksi. Juuri tämän tutkijat yrittivät luoda uudelleen.
Käytännössä hämähäkin kaltaisen karkean pinnan kehittäminen on osoittautunut melkoiseksi haasteeksi. Tiedemiehet ovat työskennelleet sen parissa vuosikymmeniä. Asia on siinä, että plastronin lisääntyminen tekee pinnasta mekaanisesti heikomman ja herkemmän pienille lämpötilan ja paineen muutoksille.
Tähän mennessä titaaniseoksesta on ollut mahdollista luoda samanlainen aerofiilinen pinta, joka vetää puoleensa ja vapauttaa ilma- tai kaasukuplia, joiden nanokokoinen karheus on saatu sähkökemiallisella menetelmällä hapettumista.
Pinnan vakauden testaamiseksi tutkijat taivuttivat sitä, vääntelivät sitä, kastelivat sen kuumalla ja kylmällä vedellä ja hioivat sen hiekalla ja teräksellä - se pysyi aerofiilisenä. Sen jälkeen, kun koskenlasku kesti yli 208 päivää jatkuvaa upotusta veteen (julkaisuhetkellä tutkimusta plastron oli edelleen veden alla eikä osoittanut tuhon merkkejä) ja satoja sukelluksia petrimaljaan. Pinta kykeni merkittävästi vähentämään bakteerien ja naarmujen kasvua ja estämään simpukoiden tarttumisen kokonaan.
Käytimme teoreetikkojen 20 vuotta sitten ehdottamaa karakterisointimenetelmää osoittaaksemme, että pintamme on vakaa. Tämä tarkoittaa, että olemme luoneet uudentyyppisen erittäin hylkivän, erittäin kestävän superhydrofobisen pinnan, mutta voimme myös löytää tavan tehdä sama asia toisella materiaalilla.
Aleksanteri Tesler
tutkimuksen johtava kirjoittaja
Tutkijoiden mukaan pinnalla on monia käyttötarkoituksia. Sitä voitaisiin käyttää biolääketieteellisissä laitteissa vähentämään leikkauksen jälkeisiä infektioita tai estämään vedenalaisten putkien ja antureiden korroosiota. Vakaus, valmistuksen helppous ja skaalautuvuus tekevät siitä uskomattoman arvokkaan tosielämän sovelluksissa, lisätty tiedemiehet.
Tämä on myös mielenkiintoista👨🔬🔬🧫
- Egyptistä uppoaneesta kaupungista on löydetty temppeli ja yli 2000 vuotta vanhat aarteet.
- Uusi virus on löydetty Mariana-haudon syvyyksistä
- Tiedemiehet ovat luoneet uudelleen "maailman kauheimman äänen" - sen teki atsteekkien kuolemanpilli