Wetenschappers hebben een oppervlak ontwikkeld dat zelfs onder water droog blijft
Gemengde Berichten / / October 05, 2023
De klokspinnen, die het grootste deel van hun tijd in het water doorbrengen, hielpen mee.
Onderzoekers van de Harvard John A. School of Engineering and Applied Sciences. Paulson (ZEE) ontwikkeld een oppervlaktemateriaal dat maandenlang onder water droog blijft en ook uitstekend bestand is tegen de hechting van bacteriën en mariene organismen zoals zeepokken.
Bij het ontwikkelen van een dergelijk materiaal lieten wetenschappers zich inspireren door de capaciteiten van de waterspin (Argyroneta aquatica), ook wel klokspin genoemd. Dit is de enige bekende spinnensoort die vrijwel geheel onder water leeft. Miljoenen grove waterafstotende haren op zijn lichaam houden lucht vast rond zijn lichaam, waardoor een zuurstofreservoir en een barrière ontstaat tussen de longen van de spin en het water. Het dunne laagje lucht dat door de haren wordt opgesloten, wordt het plastron genoemd. Dit is precies wat de onderzoekers probeerden na te bootsen.
In de praktijk blijkt het ontwikkelen van een ruw oppervlak zoals dat van een spin een hele uitdaging. Wetenschappers zijn er al tientallen jaren mee bezig. Het punt is dat de reproductie van plastrons het oppervlak mechanisch zwakker maakt en gevoeliger voor kleine veranderingen in temperatuur en druk.
Tot nu toe is het mogelijk geweest om een soortgelijk aerofiel oppervlak te creëren uit een titaniumlegering die aantrekt en loslaat lucht- of gasbellen, met een ruwheid van nanogrootte verkregen met behulp van elektrochemische technieken oxidatie.
Om de stabiliteit van het oppervlak te testen, bogen de onderzoekers het, draaiden het, overgoten het met warm en koud water en schuurden het met zand en staal – het bleef aërofiel. Nadat het raften meer dan 208 dagen van continue onderdompeling in water overleefde (op het moment van publicatie onderzoek de plastron was nog steeds onder water en vertoonde geen tekenen van vernietiging) en honderden duiken in de petrischaal. Het oppervlak kon de groei van bacteriën en zeepokken aanzienlijk verminderen en het vastplakken van mosselen volledig voorkomen.
We gebruikten een karakteriseringsmethode die twintig jaar geleden door theoretici werd voorgesteld om te bewijzen dat ons oppervlak stabiel is. Dit betekent dat we niet alleen een nieuw type extreem afstotend, extreem duurzaam superhydrofoob oppervlak hebben gecreëerd, maar dat we ook een manier kunnen vinden om hetzelfde te doen met een ander materiaal.
Alexander Tesler
hoofdauteur van de studie
Onderzoekers zeggen dat het oppervlak vele toepassingen heeft. Het zou kunnen worden gebruikt in biomedische apparaten om postoperatieve infecties te verminderen of om corrosie van onderwaterpijpleidingen en sensoren te voorkomen. Stabiliteit, fabricagegemak en schaalbaarheid maken het ongelooflijk waardevol voor toepassingen in de echte wereld. toegevoegd wetenschappers.
Dit is ook interessant👨🔬🔬🧫
- In een verzonken stad in Egypte zijn een tempel en schatten ontdekt die meer dan 2000 jaar oud zijn.
- Er is een nieuw virus ontdekt in de diepten van de Marianentrog
- Wetenschappers hebben het 'verschrikkelijkste geluid ter wereld' nagebootst - het werd gemaakt door het Azteekse doodsfluit