Tiede vedenä vedenkestävimmän materiaalin luomiseen maan päällä
Vedenkestävät materiaalit ovat nykyään muotia, ja hyvästä syystä. Niitä voidaan käyttää kaikkeen sadetakoista telttoihin ja jopa lentokoneiden siipiin. Mutta entäpä jos olisi olemassa materiaali, joka olisi niin vedenkestävä, että se hylkisi jopa rankimman kaatosateen?
Juuri sellaisen on kehittänyt tutkijaryhmä MIT:ssä. He ovat saaneet inspiraationsa perhosten siivistä, ja kehittäneet uuden materiaalin, joka on kaikkien aikojen superhydrofobisin (vettä hylkivin) materiaali.
Miten se toimii?
Tämän uuden materiaalin vedenhylkimiskyvyn salaisuus on sen rakenteessa. Materiaalin pinta on peitetty pienillä harjanteilla, jotka saavat vesipisarat litistyymään ja hajoamaan pienemmiksi pisaroiksi. Nämä pienemmät pisarat on sitten helpompi hylätä materiaalin pinnalta.
Tämä ilmiö tunnetaan nimellä ”pannukakkuefekti”. Kun vesipisara osuu pintaan, jolla on uurteinen rakenne, se leviää ja litistyy kuin pannukakku. Tämä vähentää vesipisaran ja pinnan välisen kosketuksen määrää, mikä helpottaa veden kimpoamista pois.
Sovellukset
Tämän uuden materiaalin mahdolliset sovellukset ovat valtavat. Sitä voitaisiin käyttää vaatteiden luomiseen, jotka pitävät meidät kuivina rankimmassakin sateessa, tai lentokoneiden siipien luomiseen, jotka eivät jäätyisi niin herkästi. Sitä voitaisiin käyttää jopa tuuliturbiinien luomiseen, jotka ovat tehokkaampia sähkön tuottamisessa.
Hyödyt
Superhydrofobisten materiaalien käytöllä on monia etuja. Ne ovat:
- Vedenkestävämpiä kuin perinteiset materiaalit
- Vähemmän alttiita jäätymiselle
- Tehokkaampia sähkön tuottamisessa
- Voidaan käyttää laajan valikoiman tuotteiden luomiseen vaatteista lentokoneiden siipiin
Kuinka voimme tehdä siitä vieläkin paremman?
MIT:n tutkijat työskentelevät edelleen löytääkseen tapoja tehdä uudesta materiaalistaan vieläkin vedenkestävämmän. He uskovat, että lisäämällä harjanteiden määrää pinnalla he voivat edelleen vähentää vesipisaroiden ja materiaalin välisen kosketuksen määrää. Tämä tekisi materiaalista vielä superhydrofobisemman ja kestävämmän jäätymistä vastaan.
Johtopäätös
Tämän uuden superhydrofobisen materiaalin kehittäminen on merkittävä läpimurto materiaalitieteessä. Sillä on potentiaalia mullistaa useita eri teollisuudenaloja, vaatetusteollisuudesta ilmailuun. Kun tutkijat jatkavat materiaalin parantamista, voimme odottaa näkevämme vieläkin hämmästyttävämpiä sen käyttötarkoituksia tulevaisuudessa.