Cea mai alunecoasă suprafață artificială este inspirată de plantele carnivore

Natura nu încetează să ne inspire în sensul realizării celor mai importante performanțe tehnologice. Recent, oamenii de știință ai Școlii de Inginerie și Științe Aplicate (SEAS), din cadrul Universității Harvard, au creat o suprafață nouă deosebit de alunecoasă, plecând de la structura plantelor carnivore de tip ulcior, al căror nume provine tocmai de la forma de recipient pentru apă pe care oricare dintre acestea o are.

Atunci când insectele se așează pe marginea extrem de aluneacoasă a „pâlniei” unei astfel de plante, își pierd orice fel de aderență și se prăbușesc într-o acumulare de apă de ploaie de la baza cupei, acolo unde sunt digerate.

Cercetătorii au copiat structura suprafeței interioare a acestui tip de plantă carnivoră și au creat o suprafață care rezistă nu doar celor mai multe lichide, dar chiar gheții și bacteriilor, iar aceasta într-o mulțime de condiții și contexte posibile.

Secretul suprafeței alunecoase a plantei carnivore-ulcior constă în faptul că ea absoarbe o oarecare cantitate de apă, pe care o menține apoi într-un strat subțire chiar la exterior. La fel cum pneurile mașinilor pot acvaplana pe un drum doar puțin umed, acest strat de lichid împiedică piciorușele insectelor să intre în contact direct cu suprafața propriu-zisă a plantei.

Cercetătorii SEAS au copiat acest concept, prin tratarea unui material poros nanostructurat cu un fluid lubrifiant. Tehnologia rezultată se numește SLIPS, un acronim pentru Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces (Suprafețe Poroase Îmbibate cu Lichid Alunecoase).

Experimente anterioare de același fel au condus la reproducerea frunzei de lotus, a cărei suprafață microtexturată creează un tampon de aer care determină prelingerea apei. Totuși, potrivit SEAS, versiunile artificiale ale acestei suprafețe nu s-au dovedit prea eficiente în gestionarea lichidelor organice sau complexe, sunt costisitoare și fragile, având chiar tendința să absoarbă picăturile de apă în loc să le respingă.

În contrast, despre SLIPS se spune că este accesibil ca preț de producție, se autoregenerează și este capabil să funcționeze în condiții extreme de presiune, umiditate și temperatură. Posibile aplicații pentru un astfel de material includ geamurile cu auto-curățare, straturile protective anticorozive de pe vopseaua vaselor maritime, produse rezistente la depunerea de gheață și chiar de vopsea (graffiti), precum și țevi cât mai alunecoase la interior, atât pentru conducte, cât și pentru tuburi medicale.

Sursa

Foto: Joanna Alzenberg, SEAS