| 20 ноября 2019 | Нанотехнологии

Сверхгидрофобное покрытие делает металл "непотопляемой субстанцией"

Непотопляемый металл


Сверхгидрофобные материалы, которые полностью отталкивают воду, являются весьма полезными материалами по ряду очевидных и не очень очевидных причин. Такие материалы могут защитить поверхности от обледенения или коррозии, сделать водонепроницаемой электронику, а недавно инженеры нашли еще одно применение сверхгидрофобным материалам, покрытие из которых может сделать непотопляемыми различные металлические изделия, невзирая на их форму и даже наличие сквозных отверстий.

Сверхгидрофобные материалы получают свои удивительные свойства путем возможности захвата и удерживания воздуха возле своей поверхности. Эти пузырьки воздуха формируют барьер, который не дает воде войти в контакт и смочить поверхность материала. Однако, тот же самый воздух с таким же успехом может придать материалу положительную плавучесть, что и было использовано в данной работе.

При помощи сверхбыстрых импульсов мощного лазера исследователи создали на поверхности металла упорядоченную особым образом матрицу из наноразмерных объектов. Эти объекты улавливают и удерживают достаточно большие воздушные пузыри, формируя сверхгидрофобное покрытие. Однако, проблема заключается в том, что из-за трения в воде наноразмерные объекты достаточно быстро стираются и эффективность отталкивания воды поверхностью резко снижается.

Непотопляемый металл #2


Решением этой проблемы стала структура из двух металлических поверхностей, соединенных друг с другом на некотором расстоянии. При этом, расстояние между пластинами было тщательно рассчитано для того, чтобы между ними был захвачен и удержан максимально возможный объем воздуха.

В результате ученые получили изделие из металла, которое не тонет в воде. Это изделие было принудительно погружено под воду и провело в таком состоянии более двух месяцев. И после того, как ученые убрали удерживающий груз, металлический диск тут же всплыл на поверхность. Положительная плавучесть этого диска сохранилась даже после того, как ученые просверлил в нем несколько сквозных отверстий, диаметром от 3 до 6 миллиметров, воздуха, удерживаемого в других частях структуры, было достаточно для обеспечения положительной плавучести.

Непотопляемый металл #3


Несмотря на кажущуюся простоту и отсутствие каких-либо инноваций во всем этом, подобная технология позволит изготавливать непотопляемые вещи из металлов и других материалов. Плавательные средства и подводные аппараты, изготовленные при помощи таких технологий, могут оставаться на плаву даже после получения серьезных повреждений, а специализированные электронные устройства смогут непрерывно работать под водой гораздо дольше, чем это обеспечивается любыми из других существующих технологий.

И в заключение следует отметить, что данная работа проводилась совместными усилиями ученых из университета Рочестера и Чанчуньского института оптики, точной механики и физики (Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics) китайской Академии наук.





Ключевые слова:
Сверхгидрофобный, Материал, Металл, Покрытие, Лазер, Структура, Поверхность, Плавучесть

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Разработан процесс трехмерной печати керамикой, способной выдерживать темпе ...
  • Лазерная обработка позволяет снабдить супергидрофобными и самоочищающимися ...
  • Гидроиероглифика - новый метод высокотехнологичной тайнописи
  • Материалы с водоотталкивающей нано-поверхностью позволяют жидкости кипеть б ...
  • Компания Nokia, используя достижения нанотехнологий, разрабатывает водостой ...




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.