Doğada keşfedilen gelişmiş su itici yüzeyler
Böcek yüzeylerinin incelenmesi yoluyla, Penn Eyaleti araştırmacılar, daha güçlü, daha esnek su itici kaplamalar tasarlamak için kullanılabilecek önceden tanımlanmamış bir nanoyapıyı detaylandırdılar.
sonuçları ABD Ulusal Bilim Vakfı-finansmanlı araştırma yayınlanır Bilim Gelişmeleri.
Damlacıkları püskürtmek için gelişmiş bir yeteneğe sahip olan bu tasarım, diğer uygulamaların yanı sıra virüs yüklü parçacıklara daha iyi direnmek için kişisel koruyucu ekipman ve diğer öğelerin yüzeylerine uygulanabilir.
Makalenin başyazarı Penn State’den Lin Wang, “Geçtiğimiz birkaç on yılda, geleneksel olarak tasarlanmış su itici yüzeyler genellikle nilüfer yaprakları gibi bitkilere dayanıyordu” dedi.
Ancak, bu makale tamamen farklı bir yaklaşımı ortaya koymaktadır. Wang, sivrisineğin gözü, yay kuyruğunun gövdesi veya ağustosböceğinin kanadı gibi yüzeyleri yüksek çözünürlüklü elektron mikroskopları altında incelerken, bu yüzeylerdeki nanoskopik tüylerin daha yoğun bir şekilde toplandığını buldu.
Doğadan toplanan bu bilgiyle araştırmacılar, böcek yüzeylerini taklit edebilen, daha fazla verimlilik ve güvenlik sağlayan yeni nesil kaplamalar oluşturmak için bu tasarım ilkesini uygulamayı umuyorlar. Hızlı hareket eden, yüksek etkili damlacıklara dayanabilen su itici bir yüzey, küçük, uçan robotik araçlardan ticari uçaklara ve kişisel koruyucu ekipmanlara kadar çok sayıda uygulamaya sahiptir.
Penn State’de mekanik ve biyomedikal mühendisi olan Tak-Sing Wong, “Geliştirildiğinde, bu kaplamanın KKD gibi şeyler için kullanılabileceğini umuyoruz” dedi. “Örneğin, birisi bir yüz siperinin etrafına hapşırırsa, bunlar yüksek hızlı damlacıklardır. Bu makalede ayrıntıları verilen tasarım ilkeleri başarılı bir şekilde benimsenirse, bu damlacıkları çok daha iyi bir şekilde püskürtebilir ve potansiyel olarak bir yüzeyi mikropsuz tutabiliriz. “
NSF’nin Mühendislik Müdürlüğü’nde program direktörü olan Alexis Lewis, “Bunlar gibi malzeme mühendisliği, işleme ve üretimdeki yeniliklerin mevcut toplumsal ve teknolojik zorlukları ele alan uygulamalarda potansiyel etkisi vardır. NSF’nin Gelişmiş Üretim programı, bu tür sorunlara yol açan temel bilimsel araştırmaları desteklemektedir. heyecan verici atılımlar.”