Kuva: Hakan Soderholm, Alamy Stock Photo, Fair use doctrine..
Joel Kontinen
Voitteko kuvitella pystyvänne luomaan ”uppoamattoman aluksen? Laiva, joka
kelluu edelleen puhkaisun jälkeen? Elektroniset valvontalaitteet, jotka voivat
selviytyä kauan merivedessä? ”
Nämä ovat Rochesterin yliopiston tutkimusryhmän perimmäiset tavoitteet, kun
he ovat luoneet uuden superhydrofobisen (vettä hylkivän) metallirakenteen.
Muurahaiset eivät uppoa, vaikka niitä painetaan veteen kepillä, koska ilma
on loukussa niiden hydrofobisten (vettä hylkivien) kehon pintojen välillä, ja ne
vangitsevat ilman suljetulle alueelle superhydrofobisten ruumiidensa avulla,
joten vaikka ilma olisi veden alla, se ei voi paeta.
Tutkimusryhmän suunnittelua inspiroi kaksi pientä olentoa. Yksi oli Vesihämähäkki
(Argyroneta aquatic), joka tuovat ilmakuplia erityisesti rakennettuun
vedenalaiseen verkkoon. Toinen oli palomuurahainen (Solenopsis invicta), joka
koskenlaskuyksiköissään yhdistävät ruumiinsa muodostaen vedenpitävän maton
pysyäkseen pinnalla.
Uusi metallirakenne tosiasiallisesti tekee saman, pitäen ilman sisällään vedessä,
mikä on avain sen menestykseen.
Lasereita käytettiin kahden pienen metallialumiinilevyn pinnan
syövyttämiseen monimutkaisilla mikro- ja nanokokoisilla kuvioilla, jotka vangitsevat
ilman. Kaksi levyä asetettiin sitten kuviopinnat sisäänpäin, joten kuviot eivät
altistuneet ulkoiselle kulumiselle. Levyt olivat myös oikeassa etäisyydessä
toisistaan, jotta ilmaa pysyi niiden välissä. "Ylihydrofobiset pinnat
estävät vettä pääsemästä osastoon, vaikka rakenne joutuisi uppoutumaan
veteen." Jopa kahden kuukauden jälkeen, kun paino poistettiin, se kellui
välittömästi pinnalle. Tiimi puhkaisi myös rakenteen useita kertoja, mutta
syövytettyjen superhydrofobisten pintojen vuoksi se loukkuun silti ilmaa ja se
piti rakenteen pinnalla.
Uudella rakenteella näyttää olevan loputtomia sovelluksia, joista monet saattavat parantaa turvallisuutta veneilyalalla. Tietysti inspiraatio tällaiselle rakenteelle tuli siitä, mikä on jo suunniteltu ja luotu. Tämä kertoo paljon niiden jumalallisesta tekijästä!
Lähde:
Robinson,
Philip. 2020. Spiders and ants inspire an unsinkable metal structure. Creation 42(4):55
Tekstit
