Исследователи из США и Германии создали гидрофобную металлическую поверхность, которая остается сухой под водой в течение нескольких месяцев. Материал противостоит прилипанию бактерий и морских организмов, таких как ракушки. Масштабируемая технология подойдет для создания биомедицинских устройств, трубопроводов и подводных датчиков.
Идею для разработки исследователи позаимствовали у водных пауков (Argyroneta aquatica). Эти членистоногие почти все время проводят под водой. Тела животных покрывают миллионы грубых водоотталкивающих волосков. Они задерживают воздух вокруг тела, создавая резервуар кислорода и барьер между легкими паука и водой.
Исследователи создали аэрофильную поверхность из титанового сплава, которая притягивает и выделяет пузырьки воздуха или газа. Чтобы удерживать воздушный «кокон» у поверхности, ученые сформировали на поверхности наноразмерную шероховатость, используя электрохимическое окисление для формирования оксидного слоя и растворения образовавшегося оксида.
Чтобы проверить устойчивость поверхности, исследователи сгибали и скручивали материал, обдавали его горячей и холодной водой, шлифовали песком и сталью. После таких воздействий материал оставался аэрофильным. Один образец исследователи погрузили в воду, на момент публикации исследования он оставался в жидкости 208 дней, но защитный воздушный пузырь сохранился.
В другом исследовании образец более 100 раз погружали в чашку Петри полную крови. Как и с водой, воздушный «кокон» защищал материал. При погружении в морскую воду рост бактерий кишечной палочки и ракушек на поверхности замедлился, а прилипание мидий — остановилось.
Исследователи отмечают, что производственный процесс легко масштабировать, а у подобных поверхностей — большой потенциал для практического применения. Например, он подойдет для создания биомедицинских устройств для уменьшения послеоперационной инфекции или для предотвращения коррозии подводных трубопроводов и датчиков.
Читать далее:
Ученые опровергли главную теорию о Стоунхендже, которой 100 лет
Выяснилось, в каком возрасте человек наиболее счастлив
Наша галактика оказалась в 5 раз легче, чем считалось: что это меняет
На обложке: супергидрофобная поверхность отталкивает каплю воды. Фото: Alexander B. Tesler, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg