Toată lumea știe că metalele sunt o clasă destul de grea de substanțe care au o densitate ridicată și (dacă nu vorbim despre aliaje speciale sau foi ultra-subțiri precum folia) se scufundă adesea în apă. Cu toate acestea, cercetătorii de la Universitatea din Rochester au reușit să creeze un metal care pur și simplu refuză să se scufunde. Chiar dacă este scufundat în mod deliberat sub suprafața apei, acesta va pluti la suprafață.
Cum se creează metal care nu se va scufunda în apă
Responsabil de dezvoltare este profesor al departamentului de optică și fizică de la Universitatea Rochester Chunlei Guo și echipa sa. Pentru a crea noul material, cercetătorii au folosit o metodă inovatoare care folosește fulgerele femtosecunde cu laser pentru „gravarea” suprafeței metalelor. Adică, flash-urile laser foarte rapide și intense creează modele de micro și nano-scală pe suprafața metalului, schimbând structura substanței. Acest lucru permite stratul de suprafață al metalului să capteze și să rețină aerul, ceea ce face ca suprafața metalului să fie „superhidrofobă” sau, mai simplu, hidrofugă.
Cu toate acestea, în timpul testării, cercetătorii au descoperit că, după o imersiune prelungită în apă, suprafețele pot începe să își piardă proprietățile hidrofobe. Și atunci atenția oamenilor de știință a fost atrasă de … păianjeni și furnici.
De exemplu, păianjenii din acvarii Argyroneta creează o pânză sub formă de cupol sub apă - așa-numita clopot de scufundare, pe care o umplu cu aer, pe care o poartă de la suprafață pe picioare și pe abdomen. În același mod, unele specii de furnici sunt capabile să formeze o „bulă de apă” ținând bule de aer pe suprafața corpului.
Drept urmare, o echipă de oameni de știință a dezvoltat o structură în care două plăci metalice erau acoperite cu „tipare” minuscule la fel ca înainte. Abia acum și-au pus aceste farfurii una peste alta, transformându-le spre interior cu un „model”. Există suficient spațiu între plăci pentru a capta și reține aerul, ceea ce împiedica scufundarea structurii metalice.
Mai mult, structura superhidrofobă rămâne la suprafață chiar și după deteriorarea structurală semnificativă. Ca parte a experimentului, oamenii de știință au făcut 6 găuri în plăci cu un diametru de 3 milimetri și o gaură cu un diametru de 6 milimetri. În același timp, plăcile au continuat să plutească pe suprafața apei.
Video promotional:
Metalul continuă să plutească chiar și după avarii mari.
Echipa susține că un proces similar poate fi folosit pentru a modifica orice fel de metal. Când experții au testat pentru prima dată noua tehnologie, le-a fost nevoie de o oră pentru a modifica zona metalică de 2,5 cu 2,5 centimetri. Acum, folosind lasere de șapte ori mai puternice, procesul s-a accelerat semnificativ și, în general, potrivit dezvoltatorilor, „tehnologia este pregătită pentru utilizarea comercială”.
Vladimir Kuznetsov
