Επιστήμονες στις ΗΠΑ κατάφεραν να δημιουργήσουν μεταλλικές επιφάνειες τόσο υδροφοβικές, που όταν πέφτουν πάνω τους σταγόνες νερού, αυτές αναπηδούν και απομακρύνονται. Με αυτό τον τρόπο, το μέταλλο αυτοκαθαρίζεται (καθώς οι σταγόνες, προτού απομακρυνθούν, παίρνουν μαζί τους τη σκόνη), δεν πιάνει πάγο, ούτε σκουριάζει στον ίδιο βαθμό.
Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Οπτικής του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ της Νέας Υόρκης, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικής Τσουνλέι Γκούο, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό εφαρμοσμένης φυσικής "Journal of Applied Physics", σύμφωνα με το BBC, χρησιμοποίησαν τη βοήθεια ενός ισχυρού λέιζερ για να διαμορφώσουν κατάλληλα μικρά τμήματα μεταλλικών επιφανειών από τιτάνιο, πλατίνα και ορείχαλκο.
Αν καταστεί εφικτό η ίδια τεχνική να εφαρμοστεί όχι μόνο στο εργαστήριο, αλλά σε μεγάλη κλίμακα, τότε θα είναι δυνατό να παραχθούν νέα υλικά κάθε είδους, από ηλιακούς συλλέκτες έως είδη μπάνιου, τα οποία δεν θα σκουριάζουν, ούτε θα λερώνονται εύκολα.
Η νέα μελέτη εντάσσεται σε μια ολοένα εντεινόμενη προσπάθεια των επιστημόνων και μηχανικών σε όλο τον κόσμο να ανακαλύψουν νέα σούπερ-υδροφοβικά (ή γενικότερα υγροφοβικά) υλικά. Πολλές πρόοδοι έχουν γίνει μέχρι σήμερα σε αυτό το πεδίο.
Η νέα τεχνική, όπως είπε ο Τσουνλέι Γκούο, «κάνει το υλικό τόσο έντονα υδροφοβικό, που οι σταγόνες του νερού αναπηδούν, μετά προσγειώνονται πάλι στην επιφάνεια του υλικού, στη συνέχεια αναπηδούν ξανά, ώσπου τελικά απλώς κυλάνε μακριά».
Το "μυστικό» βρίσκεται στη δημιουργία με το λέιζερ μικροσκοπικών παράλληλων αυλακώσεων στο μέταλλο, οι οποίες απέχουν μεταξύ τους ελάχιστα. Αυτές οι αυλακώσεις καλύπτονται από πολύπλοκες νανοδομές που δίνουν τελικά στην επιφάνεια τις μοναδικές υδροφοβικές ιδιότητές της.
Το νέο υλικό είναι ακόμη πιο «γλιστερό» και από το Τεφλόν, ένα υγροφοβικό υλικό γνωστό από την χρήση του σε αντικολλητικά σκεύη κουζίνας. Όμως για να γλιστρήσουν οι σταγόνες του νερού από μια επιφάνεια Τεφλόν, αυτή πρέπει να έχει κλίση σχεδόν 70 μοιρών, ενώ για τα νέα μεταλλικά υλικά δεν χρειάζεται κλίση μεγαλύτερη των τεσσάρων μοιρών.
Ακόμη το νέο υλικό έχει εντυπωσιακές ιδιότητες αυτοκαθαρισμού. Οι ερευνητές σκέπασαν με σκόνη μια υδροφοβική μεταλλική επιφάνεια και διαπίστωσαν ότι αρκούσαν δέκα έως 15 σταγόνες νερού (αφότου αναπήδησαν) για να την αφήσουν τελείως καθαρή και στεγνή.
Για να έχει όμως πρακτικές εφαρμογές η τεχνική δημιουργίας του υδροφοβικού μετάλλου, σύμφωνα με τους επιστήμονες, πρέπει να γίνει πιο γρήγορη και πιο φτηνή. Προς το παρόν, για την υδροφοβική διαμόρφωση ενός μετάλλου με επιφάνεια μιας τετραγωνικής ίντσας χρειάζεται μία ώρα. Πάντως, δεν αναμένεται ότι σύντομα θα γίνει δυνατή η βιομηχανική αξιοποίηση της νέας τεχνολογίας.
Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Οπτικής του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ της Νέας Υόρκης, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικής Τσουνλέι Γκούο, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό εφαρμοσμένης φυσικής "Journal of Applied Physics", σύμφωνα με το BBC, χρησιμοποίησαν τη βοήθεια ενός ισχυρού λέιζερ για να διαμορφώσουν κατάλληλα μικρά τμήματα μεταλλικών επιφανειών από τιτάνιο, πλατίνα και ορείχαλκο.
Αν καταστεί εφικτό η ίδια τεχνική να εφαρμοστεί όχι μόνο στο εργαστήριο, αλλά σε μεγάλη κλίμακα, τότε θα είναι δυνατό να παραχθούν νέα υλικά κάθε είδους, από ηλιακούς συλλέκτες έως είδη μπάνιου, τα οποία δεν θα σκουριάζουν, ούτε θα λερώνονται εύκολα.
Η νέα μελέτη εντάσσεται σε μια ολοένα εντεινόμενη προσπάθεια των επιστημόνων και μηχανικών σε όλο τον κόσμο να ανακαλύψουν νέα σούπερ-υδροφοβικά (ή γενικότερα υγροφοβικά) υλικά. Πολλές πρόοδοι έχουν γίνει μέχρι σήμερα σε αυτό το πεδίο.
Η νέα τεχνική, όπως είπε ο Τσουνλέι Γκούο, «κάνει το υλικό τόσο έντονα υδροφοβικό, που οι σταγόνες του νερού αναπηδούν, μετά προσγειώνονται πάλι στην επιφάνεια του υλικού, στη συνέχεια αναπηδούν ξανά, ώσπου τελικά απλώς κυλάνε μακριά».
Το "μυστικό» βρίσκεται στη δημιουργία με το λέιζερ μικροσκοπικών παράλληλων αυλακώσεων στο μέταλλο, οι οποίες απέχουν μεταξύ τους ελάχιστα. Αυτές οι αυλακώσεις καλύπτονται από πολύπλοκες νανοδομές που δίνουν τελικά στην επιφάνεια τις μοναδικές υδροφοβικές ιδιότητές της.
Το νέο υλικό είναι ακόμη πιο «γλιστερό» και από το Τεφλόν, ένα υγροφοβικό υλικό γνωστό από την χρήση του σε αντικολλητικά σκεύη κουζίνας. Όμως για να γλιστρήσουν οι σταγόνες του νερού από μια επιφάνεια Τεφλόν, αυτή πρέπει να έχει κλίση σχεδόν 70 μοιρών, ενώ για τα νέα μεταλλικά υλικά δεν χρειάζεται κλίση μεγαλύτερη των τεσσάρων μοιρών.
Ακόμη το νέο υλικό έχει εντυπωσιακές ιδιότητες αυτοκαθαρισμού. Οι ερευνητές σκέπασαν με σκόνη μια υδροφοβική μεταλλική επιφάνεια και διαπίστωσαν ότι αρκούσαν δέκα έως 15 σταγόνες νερού (αφότου αναπήδησαν) για να την αφήσουν τελείως καθαρή και στεγνή.
Για να έχει όμως πρακτικές εφαρμογές η τεχνική δημιουργίας του υδροφοβικού μετάλλου, σύμφωνα με τους επιστήμονες, πρέπει να γίνει πιο γρήγορη και πιο φτηνή. Προς το παρόν, για την υδροφοβική διαμόρφωση ενός μετάλλου με επιφάνεια μιας τετραγωνικής ίντσας χρειάζεται μία ώρα. Πάντως, δεν αναμένεται ότι σύντομα θα γίνει δυνατή η βιομηχανική αξιοποίηση της νέας τεχνολογίας.
novasports.gr
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου