Вчені змогли створити найслизькішу поверхню у світі

Чи прилипає вода до поверхні чи ні, залежить від багатьох факторів, і один з них – тертя. Якщо хімічний склад поверхні однорідний, то можна очікувати, що вода буде стікати з неї досить швидко.

Більш складна поверхня повинна справлятися з цим завданням гірше. Нове дослідження вчених показало, що ситуація не настільки однозначна, пише УНІАН.

Поверхня, про яку йдеться, була виготовлена з кремнію і покрита «самозбірним моношаром» або SAM. Ці SAM – це молекулярні шари, які можуть рухатися подібно до рідини, але при цьому міцно пов’язані з поверхнею під ними. SAM діють як мастило між краплями води та поверхнею.

Команда дослідників змогла контролювати ступінь утворення SAM на поверхні, знаючи про наномасштабну складність поверхні. Виявлено, що при занадто великій або занадто маленькій величині SAM вода буде швидко стікати.

«Наша робота – це перший випадок, коли для створення молекулярно неоднорідних поверхонь хтось перейшов безпосередньо на нанометровий рівень», – йдеться повідомленні провідного автора і докторанта Сакарі Лепікко з Університету Аалто.

«Ми виявили, що при низькому рівні покриття вода вільно проходить між молекулами SAM, ковзаючи з поверхні. А при високому рівні покриття вода залишається на поверхні SAM і так само легко зісковзує з неї. Тільки в проміжку між цими двома станами вода прилипає і утримується на поверхні», – пояснив він.

Завдяки SAMs команді вдалося створити найбільш слизьку рідку поверхню в світі, і це відкриття, на думку дослідників, може знайти безліч цікавих застосувань. Поверхні, що відбивають краплі, необхідні для використання досить часто.

«Потенційними областями застосування є теплообмін в трубах, антиобледеніння і захист від запотівання. Це також допоможе в мікрофлюїдиці, де необхідно плавне переміщення крихітних крапель, і у створенні самоочищаються поверхонь. Наш контрінтуїтивний механізм – це новий спосіб збільшити рухливість крапель в будь-якому місці, де це необхідно», – додав учений.

Однак не варто очікувати, що це буде реалізовано зараз. SAMs має не тільки потенціал, але й обмеження, і це важливо пам’ятати. Проте їхнє вивчення дозволить вченим подолати їх або винайти щось подібне, пояснив Лепікко.

«Основна проблема Sam-покриття полягає в тому, що воно дуже тонке, і тому легко руйнується після фізичного контакту. Але їх вивчення дає нам фундаментальні наукові знання, які ми можемо використовувати для створення довговічних практичних рішень», – підсумував дослідник.

---

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, аби першими дізнаватись найактуальніші новини Волині, України та світу

---