Сверхгидрофобные материалы, которые полностью отталкивают воду, являются весьма полезными материалами по ряду очевидных и не очень очевидных причин. Такие материалы могут защитить поверхности от обледенения или коррозии, сделать водонепроницаемой электронику, а недавно инженеры нашли еще одно применение сверхгидрофобным материалам, покрытие из которых может сделать непотопляемыми различные металлические изделия, невзирая на их форму и даже наличие сквозных отверстий.
Сверхгидрофобные материалы получают свои удивительные свойства путем возможности захвата и удерживания воздуха возле своей поверхности. Эти пузырьки воздуха формируют барьер, который не дает воде войти в контакт и смочить поверхность материала. Однако, тот же самый воздух с таким же успехом может придать материалу положительную плавучесть, что и было использовано в данной работе.
При помощи сверхбыстрых импульсов мощного лазера исследователи создали на поверхности металла упорядоченную особым образом матрицу из наноразмерных объектов. Эти объекты улавливают и удерживают достаточно большие воздушные пузыри, формируя сверхгидрофобное покрытие. Однако, проблема заключается в том, что из-за трения в воде наноразмерные объекты достаточно быстро стираются и эффективность отталкивания воды поверхностью резко снижается.
Решением этой проблемы стала структура из двух металлических поверхностей, соединенных друг с другом на некотором расстоянии. При этом, расстояние между пластинами было тщательно рассчитано для того, чтобы между ними был захвачен и удержан максимально возможный объем воздуха.
В результате ученые получили изделие из металла, которое не тонет в воде. Это изделие было принудительно погружено под воду и провело в таком состоянии более двух месяцев. И после того, как ученые убрали удерживающий груз, металлический диск тут же всплыл на поверхность. Положительная плавучесть этого диска сохранилась даже после того, как ученые просверлил в нем несколько сквозных отверстий, диаметром от 3 до 6 миллиметров, воздуха, удерживаемого в других частях структуры, было достаточно для обеспечения положительной плавучести.
Несмотря на кажущуюся простоту и отсутствие каких-либо инноваций во всем этом, подобная технология позволит изготавливать непотопляемые вещи из металлов и других материалов. Плавательные средства и подводные аппараты, изготовленные при помощи таких технологий, могут оставаться на плаву даже после получения серьезных повреждений, а специализированные электронные устройства смогут непрерывно работать под водой гораздо дольше, чем это обеспечивается любыми из других существующих технологий.
И в заключение следует отметить, что данная работа проводилась совместными усилиями ученых из университета Рочестера и Чанчуньского института оптики, точной механики и физики (Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics) китайской Академии наук.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+
