„Nepotopiteľný kov“ zostáva na vode, aj keď doň urobíte diery

0

Superhydrofóbne materiály, ktoré výborne odpudzujú vodu, môžu byť veľmi užitočné z množstva dôvodov. Môžu zabrániť vytváraniu ľadu na povrchoch, postarať sa o vodotesnosť elektroniky či zefektívnenie konštrukcie lodí a pod. Teraz však inžinieri našli ich neobvyklé nové použitie – vyrábajú z nich „nepotopiteľné“ kovy, ktoré sa vznášajú na vode aj po prepichnutí.

Superhydrofóbne materiály vďačia za svoju schopnosť odpudzovať vodu vzduchovým bublinám zachyteným na ich povrchu. Tie spôsobujú, že voda na ne nepriľne, kvapky sa odrazia alebo stečú. Vzduch však spôsobuje aj to, že veci ostanú plávať na hladine. Tím vedcov z Rochesterskej univerzity a čínskeho Inštitútu optiky, jemnej mechaniky a fyziky v Čangčune sa preto rozhodol vyskúšať, ako by sa mohli superhydrofóbne materiály využiť na zlepšenie plávajúcich predmetov.

Najprv použili impulzy ultravýkonného lasera na vyleptanie mikroskopických vzorov do povrchu kovu. Tie zachytávajú veľké množstvo vzduchu, vďaka čomu sú kovy superhydrofóbne a vznášajú sa na vode. Takýto komplexný povrch sa však trením vo vode opotrebuje, čím sa strácajú obe vlastnosti.

Vedci teda prišli s kreatívnym riešením. Zostrojili konštrukcie pozostávajúce z dvoch protiľahlých hliníkových povrchov obrátených proti sebe a spojených uprostred tyčkou. Vzdialenosť medzi týmito dvoma platňami bola starostlivo vybraná s ohľadom na zachytenie maximálneho množstva vzduchu, akoby bola medzi nimi vzduchová komora. Konečný výsledok bol taký, že ich konštrukcia bola prakticky nepotopiteľná. Keď štruktúry zaťažili a na dva mesiace ponorili pod vodu, po odstránení záťaže ihneď vyplávali na povrch. Dokonca ani poškodenie povrchu nespôsobilo potopenie. Tím do nich vyvŕtal šesť dier s priemerom 3 mm a jednu s priemerom 6 mm, no štruktúry zostali nad vodou.

Vedci tvrdia, že technika leptania by sa mohla použiť v podstate na akomkoľvek kovovom alebo inom materiáli. Nepotopiteľné zariadenia by našli uplatnenie v mnohých oblastiach – lode by mohli zostať nad vodou aj po vážnom poškodení a elektronické monitorovacie zariadenia by mohli byť v prevádzke dlhý čas pod vodou.

Výskum bol publikovaný v časopise ACS Applied Materials and Interfaces.

Zdroj: newatlas.com

Zobrazit Galériu
vyskum material

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať