Вчені розробили поверхню, яка залишається сухою навіть під водою

Допомогли павуки-дзвіночки, які більшу частину часу проводять у воді.

Дослідники з Гарвардської школи інженерних і прикладних наук імені Джона А. Полсона (SEAS) розробили поверхневий матеріал, який залишається сухим протягом декількох місяців під водою. Полсона (SEAS) розробили поверхневий матеріал, який залишається сухим протягом декількох місяців під водою, а також відмінно протистоїть прилипанню бактерій і морських організмів, таких як черепашки.

При розробці такого матеріалу, вчені надихалися здібностями водного павука (Argyroneta aquatica), також відомого як павук-дзвіночок. Це єдиний відомий вид павуків, що мешкає майже повністю під водою. Мільйони грубих водовідштовхувальних волосків на його тілі затримують повітря навколо тіла, створюючи резервуар кисню і бар’єр між легенями павука і водою. Тонкий шар повітря, що затримується волосками, називається пластроном. Саме його і намагалися відтворити дослідники.

На практиці розробити шорстку поверхню, подібну до тієї, що у павука, виявилося досить складним завданням. Над ним учені билися десятиліття. Уся річ у тім, що відтворення пластрона робить поверхню механічно слабшою та сприйнятливою до невеликих змін температури й тиску.

Поки створити схожу аерофільну поверхню вдалося з титанового сплаву, що притягує і виділяє бульбашки повітря або газу, з нанорозмірною шорсткістю, отриманою за допомогою електрохімічного окислення.

Щоб перевірити стійкість поверхні, дослідники зігнули її, скрутили, облили гарячою і холодною водою і відшліфували піском і сталлю – вона залишилася аерофільною. Після сплав пережив понад 208 днів безперервного занурення у воду (на момент публікації дослідження пластрон все ще був занурений під воду і не показував жодних ознак руйнування) і сотні занурень у чашку Петрі. Поверхня змогла значно зменшити ріст бактерій і черепашок, а також повністю запобігти прилипанню мідій.

“Ми використовували метод визначення характеристик, запропонований теоретиками 20 років тому, щоб довести, що наша поверхня стабільна. Це означає, що ми не тільки створили новий тип надзвичайно відразливої, надзвичайно міцної супергідрофобної поверхні, а й можемо знайти шлях повторити те саме з іншим матеріалом. “- Олександр Теслер, провідний автор дослідження

Дослідники кажуть, що поверхня має безліч застосувань. Її можна використовувати в біомедичних пристроях для зменшення післяопераційної інфекції або для запобігання корозії підводних трубопроводів і датчиків. Стабільність, простота виготовлення та масштабованість роблять її неймовірно цінною для реального застосування, додали вчені.