Американські фізики створили непотоплюваний метал

Ідею винаходу вчені запозичили у водяних павуків і отруйних вогненних мурах, тіла яких володіють водовідштовхувальними властивостями, передає Бі-бі-сі. Спеціальний мікроскопічний візерунок, нанесений на поверхню металу, перешкоджає поверхні, утворюючи своєрідну повітряну подушку, за рахунок якої конструкція залишається на плаву, навіть якщо в ній пробито декілька наскрізних отворів.

Автори дослідження сподіваються, що в майбутньому з її допомогою можна буде будувати непотоплювані пасажирські і торгові судна, а також пристрої, які зможуть проводити довгий час під водою, не стикаючись з нею і не піддається корозії. Павуки-сріблянки живуть під водою – у гніздах, сплетених з павутини і відкритих знизу зразок водолазного дзвони. Своє житло павук наповнює повітрям, який він приносить із поверхні, затиснувши пухирець між черевцем і задніми лапками, які володіють гідрофобними властивостями і тому не змочуються водою.

Такими ж властивостями володіють кінцівки вогненних мурах, за рахунок чого ці комахи можуть конструювати з своїх тіл своєрідні плоти, дрейфуючи по поверхні води за рахунок затиснутих між особинами бульбашок повітря. Американські фізики навчилися надавати аналогічні властивості легким металевим конструкціям шляхом нанесення на їх поверхню мікро – і наногравировки за допомогою надкоротких спалахів лазера (тривалістю мільярдні частки мікросекунди). Отриманий «візерунок» утримує повітря і робить матеріал водовідштовхувальним: його неможливо намочити, навіть повністю зануривши у воду і придавивши до дна, за рахунок поверхневого натягу. Без додаткового тиску виріб з такого металу просто тримається на поверхні – навіть якщо деформувати гравірований метал, пробивши в ньому кілька отворів.

Якщо ж зробити конструкцію багатошаровою, то при зануренні між несмачиваемыми металевими поверхнями утворюється повітряний кишеню, який виштовхує її на поверхню. В результаті випробувань з’ясувалося, що з часом гравірування може почати потроху втрачати свої гідрофобні властивості, якщо матеріал тримати під водою дуже довго. Однак навіть через два місяці випробувань придавленная на дні алюмінієва конструкція миттєво спливла на поверхню, як тільки з неї прибрали зайвий вантаж. За словами професора Рочестерського університету Чунлея Гуо, розроблена в його лабораторії техніка гідрофобної гравіювання підходить для нанесення на поверхню буквально будь-якого металу або інших матеріалів. Спочатку за годину наноузором можна було покрити лише близько 6,5 кв см алюмінієвої поверхні. Однак за час випробувань вченим вдалося прискорити цей процес у кілька разів.

   
Наука і технології