Σε μια πεταλούδα, ακόμη και η παραμικρή καταρρακτώδης ομίχλη μπορεί να αισθάνεται σαν να γκρεμίζεται από ένα φράγμα μπόουλινγκ. Και καθώς τα έντομα καλύπτουν, η παραμικρή υγρασία που αγγίζει τα λεπτότατα φτερά τους μπορεί επίσης να εμποδίσει την ικανότητά τους να πετάξουν. Ευτυχώς, τα μικρά πλάσματα εξελίχθηκαν με μοναδικά υφαντά πτερύγια που υπερέχουν στην απόρριψη νερού και βρωμιάς.
Οι επιστήμονες το γνωρίζουν εδώ και καιρό. Αλλά είναι οι αξιόλογες φτερούγες που ανήκουν στην κυανή πεταλούδα morpho, ένα τροπικό είδος που προέρχεται από τις περιοχές της Κεντρικής και Νότιας Αμερικής, που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες. Τα ειδικά καρφωμένα σχέδια στην επιφάνεια, παρόμοια με τα φύλλα του νεροχύτη, έχει βρεθεί ότι απωθούν τα υγρά με ρυθμό που ξεπερνάει ακόμη και τις προειδοποιητικές δυνατότητες αποβολής του φύλλου λωτού.
"Για χρόνια η βιομηχανία έχει αντιγράψει τον λωτού, θα πρέπει να αρχίσει να σκέφτεται για την αντιγραφή πεταλούδων και μπαχαρικών, " λέει η καθηγήτρια μηχανικής του MIT Κρίπα Βαρανάσι στο BBC News . "Πιστεύουμε ότι αυτές είναι οι πιο σούπερ-υδρόφοβες επιφάνειες ακόμα."
Το Βαρανάσι είναι περισσότερο γνωστό ως επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας που ανέπτυξε το LiquiGlide, μια ολισθηρή τεχνολογία επιφανειών που έχει αποδειχθεί ότι επιτρέπει στο κέτσαπ να βγαίνει εύκολα από το μπουκάλι. Τα τελευταία ευρήματά του, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature, δείχνουν πως ένα άλλο κατασκευασμένο υλικό που χαρακτηρίζει αυτή την προστιθέμενη ρυτίδα μπορεί πράγματι να είναι το πιο υδατοανθεκτικό υλικό στη γη.
Λοιπόν, πώς λειτουργεί αυτό το καινοτόμο υλικό; Όπως φαίνεται στο βίντεο, η επιφάνεια του πυριτίου παρουσιάζει ανυψωμένες ράχες όχι ψηλότερες από 0, 1 χιλιοστόμετρα (1 / 250ο της ίντσας), γεγονός που προκαλεί την πτώση των σταγονιδίων ύδατος σαν μια κρεμάστρα πριν ξεσπάσει αμέσως σε μικρότερα, διάσπαρτα σταγονίδια. Όσο μικρότερες είναι οι σταγόνες, τόσο πιο γρήγορα αναπηδούν από μια επιφάνεια. Ο χρόνος που το υγρό έρχεται σε επαφή με το υλικό είναι σημαντικά μικρότερος αυτός ο τρόπος - περίπου ένα τρίτο λιγότερο, στην πραγματικότητα, από ότι θα ήταν με άλλα υλικά που απορροφούν το νερό.
Credit: Καταγραφή οθόνης από επίδειξη βίντεο
Έτσι ποιο είναι το μεγάλο πλεονέκτημα ενός υλικού που μπορεί να μείνει ξηρότερο από το υπόλοιπο; Επειδή τα μικρότερα σταγονίδια απομακρύνονται εύκολα, λιγότερο νερό σε μια επιφάνεια σημαίνει μικρότερη πιθανότητα παγετού. Από εμπορική άποψη, ένα τέτοιο υλικό θα παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την αεροπορική βιομηχανία. Οι μηχανικοί αναζητούν συνεχώς τρόπους για να αποτρέψουν τον σχηματισμό πάγου στα φτερά των αεροπλάνων. αυτό το κατεψυγμένο στρώμα μπορεί να μεταβάλει τη ροή αέρα και να θέσει το αεροσκάφος σε κίνδυνο απόσβεσης. Τα συστήματα κατά του πάγου που τήκουν τον πάγο ενσωματώνονται ήδη σε αεροπλάνα για την καταπολέμηση τέτοιων ζητημάτων, αλλά μια υπερυδρόφοβη επίστρωση θα προσέφερε πρόσθετη προστασία έναντι του κινδύνου. Η υφή της κορυφογραμμής θα μπορούσε επίσης να εφαρμοστεί στις λεπίδες των ανεμογεννητριών για βελτιωμένες επιδόσεις και υφάσματα, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον σχεδιασμό ενδυμάτων που μας προστατεύουν καλύτερα από τα στοιχεία.
Προς το παρόν, ο Βαρανάσι και η ερευνητική ομάδα του εργάζονται σε δομικές τροποποιήσεις που ελπίζουν ότι θα κάνουν το υλικό πιο ανθεκτικό στο νερό. Πιστεύουν ότι η αύξηση του αριθμού των κορυφογραμμών μπορεί να κάνει το τέχνασμα. "Ελπίζω ότι θα μπορέσουμε να επιτύχουμε μείωση κατά 70 με 80 τοις εκατό [σε χρόνο επικοινωνίας]", λέει σε δελτίο τύπου. "Μπορούμε να το μειώσουμε περαιτέρω."
