Vsi vemo, da so kovine precej težek razred snovi, ki imajo visoko gostoto in (če ne govorimo o posebnih zlitinah ali ultra tankih listih, kot je folija), pogosto potopijo v vodi. Vendar so raziskovalci z univerze v Rochesteru lahko ustvarili kovino, ki preprosto noče potoniti. Tudi če je namerno potopljen pod vodno gladino, bo plaval na površje.
Kako ustvariti kovino, ki ne bo potopila v vodi
Za razvoj je odgovoren profesor oddelka za optiko in fiziko Univerze v Rochesteru Chunlei Guo in njegova ekipa. Za ustvarjanje novega materiala so raziskovalci uporabili inovativno metodo, ki uporablja femtosekundne laserske bliskavice za "jedkanje" površine kovin. To pomeni, da zelo hitri in intenzivni laserski utripi ustvarjajo mikro- in nanoskavne vzorce na kovinski površini, ki spreminjajo strukturo snovi. To omogoča, da površinski sloj kovine ujame in zadrži zrak, zaradi česar je površina kovine "super hidrofobna" ali, bolj preprosto, vodoodbojna.
Toda na testih so raziskovalci ugotovili, da lahko po dolgotrajnem potopitvi v vodo površine izgubijo svoje hidrofobne lastnosti. In potem so pozornost znanstvenikov pritegnili … pajki in mravlje.
Na primer, pajki Argyroneta za vodne ptice ustvarijo podvodno mrežo s kupolami - tako imenovani potapljaški zvonec, ki ga napolnijo z zrakom, ki ga nosijo s površine na nogah in trebuhu. Na enak način so nekatere vrste mravov sposobne tvoriti "vodni mehurček" z zadrževanjem zračnih mehurčkov na površini telesa.
Kot rezultat tega je skupina znanstvenikov razvila strukturo, v kateri sta bili dve kovinski plošči prekriti z drobnimi "vzorci" tako kot prej. Šele zdaj te plošče postavljajo drug na drugega in jih z "vzorcem" obračajo navznoter. Med ploščami je bilo dovolj prostora za zajem in zadrževanje zraka, kar je preprečilo, da bi kovinska konstrukcija potonila.
Poleg tega superhidrofobna struktura ostane na vodi tudi po pomembni strukturni poškodbi. V okviru eksperimenta so znanstveniki naredili 6 lukenj v ploščah s premerom 3 milimetrov in eno luknjo s premerom 6 milimetrov. Hkrati so plošče še naprej plavale po površini vode.
Promocijski video:
Kovina še naprej plava tudi po obsežni poškodbi.
Ekipa trdi, da je podoben postopek mogoče uporabiti za spreminjanje kakršnih koli kovin. Ko so strokovnjaki prvič preizkusili novo tehnologijo, so potrebovali eno uro, da so spremenili kovinsko površino 2,5 do 2,5 centimetra. Zdaj je s pomočjo laserjev sedemkrat močnejši postopek bistveno pospešen, na splošno pa trdijo razvijalci, da je "tehnologija pripravljena za komercialno uporabo."
Vladimir Kuznecov