Hogyan juthat el vele, a tudomány és az élet
Hogyan juthat el vele
Fizika a University of Rochester létrehoztunk egy anyag, amely nem lehet nedves, és a vízcseppek csak ugrál.
A lótusz a tisztaság jelképe: felnövő egy sáros mocsár vizet, a fény jelenik elképesztően szép és tiszta szín. Úgy tűnik, hogy lehetnek hasonlóságok a tisztaság szimbóluma és a fizika? Kiderült, hogy van egy közös, és felszólította, hogy egy tudományos kifejezés - hidrofób felület tulajdonságait. Ha a felület hidrofil, a víz könnyen átterjedhet, így egységes filmet (egy példa egy ilyen felület - üveg). De ha istállóban egy pár csepp vizet teflon serpenyőben, akkor nem tapadnak a felületre, és ha meg van döntve egy bizonyos szögben, a cseppek gördül - egy példa a hidrofób felület.
Lotus levelek - egy természetes szuperhidrofób felület, akkor ne érje víz a vízben, és a csepp gördül le vele, magukkal a por- és piszok, takarítás növények. Fotó: Josep M./Flickr
Vízcseppek lepattan a anyagnak a mikroszerkezet által alkotott lézer. Fotó: J. Adam Fenster / University of Rochester
És van ilyen ingatlant szuperhidrofób. Az ilyen felületeken, vízcseppek nem igazán megvetni a lábát, és kezdjük el roll ez nagyon kis szögben. Például a harmat csepp a fű gömb alakúak, a felület taszítja a vizet, mintha, nem engedjük, hogy áztassa magát. Lotus levelek - ez a legszebb példája a szuperhidrofób felület, a természet által megalkotott. A titok abban rejlik, hogy a mikroszerkezetébe levelek, ezek nem csak taszítja a vizet, hanem elősegíti öntisztuló növény. Csepp vizet adunk, le a lap felületének, végezze le a port és a szennyező részecskék, így virág tökéletesen tiszta. By the way, azonos tulajdonság a szárnyak a lepkék és más rovarok, különben nem lenne képes repülni súlya alatt megtapadó por.
Az ember megtanulta, hogy a mesterséges hidrofób felületeken, amelyek nem nedvesíti a víz. De két fizikus, a University of Rochester, és Anatolij Vorobyev, Guo Chang Lee, ennél is tovább ment, és képesek voltak előállítani az anyag, amelyből a vízcseppek ugrál teniszlabda a falról. Hogy pontosabbak legyünk, hogy jött egy módszert, amellyel olyan egyedi tulajdonság adható különböző anyagokat. Hogy van az, hogy sikerült?
Beletelt egy hatalmas zafír lézerrel generáló rövid femtoszekundumos impulzusok kutatók felület kezelésére. Fókuszálás a lézersugár a fémfelületen, vittünk a felületén párhuzamos hornyok körülbelül 100 mikron széles és mély 75mkm. Egy ilyen méretű vastagságával összemérhető az emberi haj. A kapott bordázott felülete, kissé hasonlít ágyon okuchennoy burgonya alakult még kisebb nanostruktúrák készülnek hornyok, barázdák „durva.” Tény, hogy kezelje a fémlemezt a lézer mérési 2,5 x 2,5 cm-es, a kísérletvezető tartott körülbelül egy óra.
Az eredmény meglepő volt anyag. Az ő kísérletek, fizikusok három fémlemezek, platinából készült, titán és réz. A feldolgozás után a fényes fémfelület lett teljesen fekete - ez már nem veri vissza a fényt. De a leginkább figyelemre méltó felfedezés történt, amikor egy lézer-módosított lemez csöpögött a víz - egy csepp fallen csak lepattant azt. A felület kiderült olyan vízlepergető, hogy van rajta csepp, tudna megmenteni egy harmadik a mozgási energia és a visszapattanó. Természetesen a plakk maga maradt teljesen száraz. Annak ellenőrzésére, az öntisztító tulajdonságait a generált anyag, kutatók alkalmazzák rá egy réteg por vett hagyományos porszívó. Ezután, a felület az acél csepegtető közönséges víz - minden csepp „megakad” a por fragmensek, az ezeket hordozó mentén. És az anyag maradt érintetlen tisztaság, nem rosszabb, mint egy gyönyörű lótuszvirág.
Hopping egy síkban csepp - ez minden bizonnyal szép és érdekes, de mi is hasznosak lehetnek az ilyen anyagot? Lótuszvirág nemcsak tisztaság jelképe, hanem segített az emberek a tudomány, hogy kitaláljuk, hogyan lehet a világot egy kicsit jobb. Az első öntisztító felületek segít takarékoskodni a vízzel. Ez nagyon fontos, ahol minden liter víz számít. Továbbá, az ilyen anyagok mutathatnak krioprotektív tulajdonságokkal - a jégképződés a tele nagyon szerencsétlen következményekkel repülőgép kontrollok. Szuperhidrofób felület jobban ellenáll a penész és más mikroorganizmusok. A tulajdonság, hogy a fém felületén válik teljesen fekete, hasznos lehet a hatékony felszívódását a napenergia.