Sommerfuglevinger inspirerer til design af vandafvisende overflade

Forskere efterligner den mange lag nanostruktur af blå bjergsvalehalevinger for at lave en siliciumskive, der fanger både luft og lys.

De strålende blå vinger på bjergsvalehalen ( Papilio ulysses ) smider let vand på grund af den måde, hvorpå ultrasmå strukturer i sommerfuglens vinger fanger luft og skaber en pude mellem vand og vinge.

Menneskelige ingeniører vil gerne skabe lignende vandafvisende overflader, men tidligere forsøg på kunstige luftfælder havde en tendens til at miste deres indhold over tid på grund af eksterne forstyrrelser. Nu et internationalt team af forskere fra Sverige, De Forenede Stater, og Korea har udnyttet, hvad der normalt kan betragtes som defekter i nanofremstillingsprocessen til at skabe en flerlags siliciumstruktur, der fanger luft og holder den i mere end et år.

Forskerne brugte en ætsningsproces til at udskære porer i mikroskala og forme små kegler af silicium. Holdet fandt ud af, at træk ved den resulterende struktur, der normalt kan betragtes som defekter, såsom underskæringer under ætsemasken og flossede overflader, faktisk forbedret siliciums vandafvisende egenskaber ved at skabe et flerlags hierarki af luftfælder. Den indviklede struktur af porer, kegler, bump, og riller lykkedes også at fange lys, næsten perfekt absorberende bølgelængder lige over det synlige område.

Den biologisk inspirerede overflade, beskrevet i AIP's journal Anvendt fysik bogstaver , kunne finde anvendelse i elektro-optiske enheder, infrarøde billeddetektorer, eller kemiske sensorer.