Forskere efterligner flyveøje for at producere superhydrofobe anti-dug-nanostrukturer

(Phys.org) —Forskere, der arbejder ved University of Wollongong's Institute for Superconducting and Electronic Materials i Australien, sammen med flere kinesiske kolleger, har skabt et superhydrofobt nanostrukturmateriale baseret på mikroskopiske observationer af den almindelige grønne flaskeflue. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Lille , holdet beskriver deres arbejde med at undersøge fluens øjenoverfladestruktur, hvordan de fandt, at det var superhydrofobt og derefter med succes replikerede, hvad de havde fundet ved hjælp af zink-nanopartikler, skabe et nyt materiale, der viser lovende for superhydrofobe applikationer.

Forskere er ivrige efter at finde materialer, der er modstandsdygtige over for dannelse af vandbobler til påføring på andre materialer, der ikke er det - de resulterende produkter vil blive brugt til at belægge elektroniske komponenter for at forhindre dem i at bryde ned (korrodere) på grund af eksponering for fugt. Fordi et sådant materiale også ville forhindre frostopbygning på grund af frysende tåge, andre applikationer kunne omfatte spray til flyvinger for at forhindre isdannelse og klare belægninger til bil- og lastbilforruder og bygningsvinduer. En anden fordel - da vandbobler ikke kan dannes, og fordi væsker, der møder en sådan overflade, ville glide med det samme, materialet ville også være selvrensende. Tidligere forskning har ført til materialer, der kun er semi-effektive, og dem, der er baseret på biologiske eksempler, såsom myggeøjne har vist sig at være for svære at masseproducere.

Ved at undersøge fluens øjenoverfladestruktur ved hjælp af et kraftigt mikroskop, forskerne fandt, at det var dækket af meget små sekskantede enheder, hver passet pænt sammen og kun 20 mikrometer i diameter. Ser man nærmere, de fandt ud af, at hver af de sekskantede enheder selv var dækket af endnu mindre (100 nanometer) sekskantede enheder, som i modsætning til hovedenhederne stak lidt op, frembringer et boblelignende udseende. At sætte fluen i et fugtigt miljø afslørede, at mens der dannedes dråber på dens krop, dens øjne forblev klare.

fascineret af deres resultater, forskerne forsøgte at kopiere, hvad de havde fundet - de brugte zink-nanopartikler til trofast at genskabe, hvad de havde observeret i flaskefluen ved hjælp af en to-trins selvsamlingsmetode. Når den er færdig, det lille plademateriale blev testet på samme måde som flaskefluen, og forskerne rapporterer, at det var lige så superhydrofobt.

Det næste trin vil være at skabe et middel til at påføre materialet på forskellige overflader og derefter teste, hvordan det virker for at sikre, at det ikke forårsager skade, og at det virkelig er superhydrofobt i virkelige applikationer.

© 2014 Phys.org