этот материал доступен на русском

Американські вчені створили непотоплюваний метал

08:14, 08 листопада 2019
Наука та IT
5181 0
На поверхню металу нанесено спеціальний мікроскопічний візерунок \ ADAM J. FENSTER/UNIVERSITY OF ROCHESTER

Команда фізиків з Рочестерського університету в штаті Нью-Йорк створила прототипи металевих конструкцій, які неможливо потопити, навіть повністю зануривши у воду.

Читайте такожВійськові інженери США створили супутник, якому не потрібне паливо

Ідею винаходу вчені запозичили у водяних павуків і отруйних вогняних мурах, тіла яких мають водовідштовхувальні властивості, передає Бі-бі-сі. Спеціальний мікроскопічний візерунок, нанесений на поверхню металу, запобігає намоканню, 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 його допомогою можна буде будувати непотоплювані пасажирські і торгові кораблі, а також пристрої, які зможуть знаходитися довгий час під водою, не стикаючись з нею і не піддаватися корозії.

Павуки-сріблянки живуть під водою - у гніздах, сплетених з павутини і відкритих знизу на зразок водолазного дзвону. Своє житло павук наповнює повітрям, яке 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 вогняних 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 їхню поверхню мікро - і наногравіювання 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 гравійований метал, пробивши в ньому кілька отворів.

Якщо ж зробити конструкцію багатошаровою, то при зануренні між ненамокаючими металевими поверхнями утворюється повітряна кишеня, яка виштовхує її на поверхню.

В результаті випробувань з'ясувалося, що з часом гравіювання може почати потроху втрачати свої гідрофобні властивості, якщо матеріал тримати під водою дуже довго.

Однак навіть через два місяці випробувань придавлена 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 гідрофобного гравіювання підходить для нанесення на поверхню буквально будь-якого металу або інших матеріалів.

Спочатку за годину нановізерунком можна було покрити лише близько 6,5 кв см алюмінієвої поверхні. Однак за час випробувань вченим вдалося прискорити цей процес у кілька разів.

Якщо ви знайшли помилку, видiлiть її мишкою та натисніть Ctrl+Enter
Теги: #вчені