981 подписчик
Учёные разработали поверхность, которая остаётся сухой даже под водой.
Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) разработали поверхностный материал, который остаётся сухим в течение нескольких месяцев под водой, а также отлично противостоит прилипанию бактерий и морских организмов, таких как ракушки.
При разработке такого материала, учёные вдохновлялись способностями водного паука (Argyroneta aquatica), также известного как паук-колокольчик. Это единственный известный вид пауков, обитающий почти полностью под водой. Миллионы грубых водоотталкивающих волосков на его теле задерживают воздух вокруг тела, создавая резервуар кислорода и барьер между лёгкими паука и водой. Тонкий слой воздуха, задерживаемый волосками, называется пластроном. Именно его и пытались воссоздать исследователи.
На практике разработать шероховатую поверхность, подобную той, что у паука, оказалось достаточно сложной задачей. Над ней учёные бились десятилетия. Всё дело в том, что воспроизведение пластрона делает поверхность механически более слабой и восприимчивой к небольшим изменениям температуры и давления.
Пока создать схожую аэрофильную поверхность удалось из титанового сплава, притягивающего и выделяющего пузырьки воздуха или газа, с наноразмерной шероховатостью, полученной при помощи электрохимического окисления.
Чтобы проверить устойчивость поверхности, исследователи согнули её, скрутили, облили горячей и холодной водой и отшлифовали песком и сталью — она осталась аэрофильной. После сплав пережил более 208 дней непрерывного погружения в воду (на момент публикации исследования пластрон всё еще был погружён под воду и не показывал никаких признаков разрушения) и сотни погружений в чашку Петри. Поверхность смогла значительно уменьшить рост бактерий и ракушек, а также полностью предотвратить прилипание мидий.
Исследователи говорят, что поверхность имеет множество применений. Её можно использовать в биомедицинских устройствах для уменьшения послеоперационной инфекции или для предотвращения коррозии подводных трубопроводов и датчиков. Стабильность, простота изготовления и масштабируемость делают её невероятно ценной для реального применения.
1 минута
6 октября 2023