Μια φορητή συσκευή που θα επιπλεύσει ακόμα και αν τρυπηθεί; Ηλεκτρονικές συσκευές παρακολούθησης που μπορούν να επιβιώσουν μακροπρόθεσμα στον ωκεανό;
Όλα τα παραπάνω, λέει ο Chunlei Guo, καθηγητής οπτικής και φυσικής, του οποίου το εργαστήριο περιγράφει τη δομή των εφαρμοσμένων υλικών και διασυνδέσεων ACS.
Η δομή χρησιμοποιεί μια πρωτοποριακή τεχνική που ανέπτυξε το εργαστήριο για τη χρήση φασματοσκοπικών εκρήξεων λέιζερ για να "χαράξει" τις επιφάνειες των μετάλλων με περίπλοκα πρότυπα μικρο-και νανοκλίμακας που παγιδεύουν τον αέρα και κάνουν τις επιφάνειες υπερυδροφοβικές ή υδατοαπωθητικές.
Οι αράχνες και τα μυρμήγκια πυρκαγιάς μπορούν να επιβιώσουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα κάτω από ή πάνω στην επιφάνεια του νερού. Πως; Παγιδεύοντας αέρα σε μια κλειστή περιοχή. Οι υδρόβιες αράχνες Argyroneta, για παράδειγμα, δημιουργούν ένα υποβρύχιο θολωτό πλέγμα – σαν καταδυτικό κώδωνα- που γεμίζουν με αέρα που μεταφέρεται από την επιφάνεια μεταξύ των υπερ-υδρόφοβων ποδιών και κοιλοτήτων τους. Ομοίως, τα μυρμήγκια πυρκαγιάς μπορούν να σχηματίσουν μια σχεδία παγιδεύοντας αέρα μεταξύ των υπερυδρόφοβων σωμάτων τους.
"Αυτή ήταν μια πολύ ενδιαφέρουσα πηγή έμπνευσης", λέει ο Guo. Όπως σημειώνουν οι ερευνητές στην εφημερίδα: "Η βασική ιδέα είναι ότι οι πολύπλευρες επιφάνειες υπερυδρόφοβων (SH) μπορούν να παγιδεύσουν ένα μεγάλο όγκο αέρα, πράγμα που δείχνει τη δυνατότητα χρήσης επιφανειών SH για τη δημιουργία συσκευών με φουσκωτά".
Το εργαστήριο του Guo δημιούργησε μια δομή στην οποία οι επεξεργασμένες επιφάνειες σε δύο παράλληλες πλάκες αλουμινίου τοποθετημένες προς τα μέσα και όχι προς τα έξω, έτσι ώστε να είναι κλειστές και απαλλαγμένες από εξωτερική φθορά και τριβή. Οι επιφάνειες χωρίζονται από τη σωστή απόσταση για να παγιδεύσουν και να κρατήσουν αρκετό αέρα για να διατηρήσουν τη δομή που επιπλέει - ουσιαστικά δημιουργώντας ένα αδιάβροχο διαμέρισμα.
Ακόμα και αφού αναγκάστηκαν να βυθιστούν για δύο μήνες, οι δομές αμέσως αναπήδησαν στην επιφάνεια μετά την απελευθέρωση του φορτίου, λέει ο Guo. Οι δομές διατηρούν επίσης αυτή την ικανότητα ακόμη και μετά την διάτρηση πολλές φορές, επειδή ο αέρας παραμένει παγιδευμένος σε υπόλοιπα τμήματα του διαμερίσματος ή των παρακείμενων δομών.
Αν και η ομάδα χρησιμοποίησε αλουμίνιο για αυτό το έργο, η "διαδικασία χάραξης" θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για κυριολεκτικά οποιαδήποτε μέταλλα ή άλλα υλικά ", λέει ο Guo.
Όταν το εργαστήριο Guo κατέδειξε για πρώτη φορά την τεχνική χάραξης, χρειάστηκε μια ώρα για να σχεδιάσει επιφάνεια επιφάνειας μιας ίντσας ανά μία ίντσα. Τώρα, με τη χρήση λέιζερ επτά φορές ισχυρότερη και ταχύτερη σάρωση, το εργαστήριο έχει επιταχύνει τη διαδικασία, καθιστώντας πιο εφικτή την κλιμάκωση για εμπορικές εφαρμογές.
Το πρόγραμμα χρηματοδοτήθηκε από το Ίδρυμα Bill & Melinda Gates, το Αμερικανικό Γραφείο Έρευνας Στρατού και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=yjV76JgUF8w