Рецепт нового водостойкого покрытия подсказал паук

Волоски на паучьих лапках настолько малы, что подбираются очень близко к поверхности и взаимодействуют с ней на молекулярном уровне, используя феномен, известный как электромагнитные силы Ван-дер-Ваальса (иллюстрация National Science Foundation).

Инженеры из университета Флориды (UFL) объявили о создании новой поверхности-репеллента, категорически отказывающейся промокать. При потрясающей эффективности источником вдохновения и отправной точкой для учёных послужили не тефлон или воск – а пример из мира природы.

В последние годы специалисты вовсю кинулись создавать новые гидрофобные поверхности, имитирующие структуру листьев растений (в основном лотоса), а вот американские умельцы старательно воспроизвели на крошечных кусочках пластика форму и строение знаменитых волосков с паучьих лапок, известных биологам уже больше века. Благодаря таким «щёткам» насекомое свободно передвигается даже по абсолютно гладкому потолку.

«Такие волоски у пауков различаются по длине и вообще очень сильно варьируются — длинные и короткие, разнообразно изогнутые и прямые. Мы попытались повторить эту структуру», — говорит Вольфганг Зигмунд (Wolfgang Sigmund), ведущий автор исследования. В пресс-релизе он рассказывает, что начал разрабатывать идею подобной поверхности около пяти лет назад, но до привлечения к делу пауков существенного прорыва в водооталкивании не было.

Поначалу инженеры стремились выдерживать размер и расстояние между волокнами математически строго. Однако именно имитация хаотичного рисунка волокон на кончиках паучьих лап с помощью пластиковых волосков (со средней длиной 600 микрометров) привела к удивительному результату. Чистая физика без привлечения химии создала беспрецедентный отталкивающий эффект. По словам исследователей, их материал (в котором при производстве длина каждого волоска, в отличие от толщины, — величина случайная) сопротивляется даже нефти.

На микрофото справа отлично видно, как капля воды на покрытии Зигмунда сохраняет свою сферическую форму, независимо от того, движется она или нет. Благодаря волоскам (слева) за каплей даже не остаётся тончайшего «хвоста», как в случае других гидрофобных поверхностей (иллюстрация Shu-Hau Hsu et al./Langmuir).

Всё ещё находящееся в стадии доработки покрытие уже привлекло внимание представителей промышленности. Нетрудно представить возможные области применения такого материала: упаковки пищевых продуктов, оконные рамы, самоочищающиеся солнечные батареи и уйма других вариантов.

Статья американских инженеров опубликована в Langmuir. Узнайте также про специальные покрытия, защищающие от обледенения, органических жидкостей и масел и тараканов.



Учёные создали суперклей многократного использования

19 февраля 2010

Чудо-улитка поможет создать фантастическую броню

20 января 2010

Американцы разработали самосборные солнечные батареи

26 ноября 2009

Новая черепица умеет менять свой цвет

12 октября 2009

Мадагаскарцы создали самое большое полотно из паучьего шёлка

6 октября 2009