Bioinspirerede materialer fra mælkebøtter

Marker er dækket af mælkebøtter om foråret, en meget almindelig plante med gul-guld blomster og tandede blade. Når de visner, blomsterne bliver til bløde hvide frøhoveder, der som små faldskærme, er spredt rundt af vinden. Taraxacum officinale - dets videnskabelige navn - inspirerede legender og digte og er blevet brugt i århundreder som et naturligt middel mod mange lidelser.

Nu, takket være en undersøgelse udført på University of Trento, mælkebøtter vil inspirere til nye konstruerede materialer. Luftfangstkapaciteten af ​​mælkebøtteure nedsænket i vand er blevet målt i laboratoriet for første gang. Opdagelsen baner vejen for udviklingen af ​​nye og avancerede enheder og teknologier, der kan bruges i en bred vifte af applikationer, for eksempel, at skabe enheder eller materialer, der fastholder luftbobler under vand.

Undersøgelsen blev koordineret af Nicola Pugno, professor ved University of Trento og koordinator for Laboratory of Bio-inspired, Bionic, Nano, Meta Materialer &Mekanik ved Institut for Civil, Miljø- og maskinteknik.

Opdagelsen fik international fremtræden af Materialer i dag Bio , et multidisciplinært tidsskrift med fokus på grænsefladen mellem biologi og materialevidenskab, kemi, fysik, ingeniørarbejde, og medicin.

Nicola Pugno skitserede, hvordan forskningen udviklede sig:"Diego Misseroni og jeg begyndte at arbejde på en opdagelse, som min datter gjorde, på sit første år i gymnasiet. Hun lagde mærke til, at mælkebøtte ure, når det er nedsænket i vand, bliver sølvfarvede, fordi de fanger luft. Vi har kvantificeret denne opdagelse. For første gang, vi har målt mælkebøtteures luftfangstkapacitet i laboratoriemiljøer. Dette papir viste, at børn og unge voksne kan gøre betydelige opdagelser ved at observere naturen."

Når det er nedsænket i vand, forskerholdet observerede, de bløde frøhoveder bliver sølvfarvede, bliver tyndere og får en rombelignende form. Holdet udviklede derefter en analytisk model til at måle blomstens mekaniske egenskaber, for at efterligne dem og skabe re-konstruerede mælkebøtte-lignende materialer.

Bioinspireret teknik kan udforske forskellige muligheder takket være denne opdagelse, såsom miniaturiserede faldskærmslignende elementer til udvikling af innovative enheder og avancerede, lette og billige teknologiske løsninger til at fange og transportere luftbobler under vandet. Disse materialer kan bruges, for eksempel, i undervandsoperationer.