Každý vie, že kovy sú dosť ťažkou triedou látok s vysokou hustotou a (ak nehovoríme o špeciálnych zliatinách alebo ultratenkých doskách, ako je fólia), často klesajú vo vode. Vedci z University of Rochester však dokázali vytvoriť kov, ktorý jednoducho odmietne klesať. Aj keď je zámerne ponorený pod hladinu vody, vznáša sa na hladinu.
Ako vytvoriť kov, ktorý nebude klesať vo vode
Za vývoj zodpovedá profesor Katedry optiky a fyziky na univerzite v Rochesteri Chunlei Guo a jeho tím. Na vytvorenie nového materiálu vedci použili inovatívnu metódu, ktorá využíva femtosekundové laserové záblesky na „leptanie“povrchu kovov. To znamená, že veľmi rýchle a intenzívne laserové záblesky vytvárajú na kovovom povrchu vzory mikro- a nanomateriálov, ktoré menia štruktúru látky. To umožňuje, aby povrchová vrstva kovu zachytávala a zadržovala vzduch, čím sa kovový povrch stáva „superhydrofóbnym“alebo ľahšie odpudzujúcim vodu.
Počas testovania však vedci zistili, že po dlhšom ponorení do vody môžu povrchy začať strácať svoje hydrofóbne vlastnosti. A potom pozornosť vedcov priťahovali … pavúky a mravce.
Napríklad vodné vtáky Argyroneta vytvárajú podvodnú kupolovitú sieť - tzv. Potápačský zvon, ktorý plnia vzduchom, ktorý prenášajú z povrchu na svoje nohy a brucho. Rovnakým spôsobom môžu niektoré druhy mravcov tvoriť „vodnú bublinu“tým, že držia vzduchové bubliny na povrchu tela.
Výsledkom bolo, že tím vedcov vyvinul štruktúru, v ktorej boli dve kovové dosky rovnako ako predtým pokryté malými „vzormi“. Až teraz položili tieto dosky na seba a otočili ich dovnútra „vzorom“. Medzi platňami bol dostatočný priestor na zachytenie a zadržanie vzduchu, ktorý zabránil potopeniu kovovej štruktúry.
Superhydrofóbna štruktúra navyše zostáva nad vodou aj po významnom štrukturálnom poškodení. V rámci experimentu vedci urobili 6 platní v doštičkách s priemerom 3 milimetre a jednu dieru s priemerom 6 milimetrov. Súčasne doštičky vznášali hladinu vody.
Propagačné video:
Kov naďalej pláva aj po rozsiahlom poškodení.
Tím tvrdí, že podobný proces môže byť použitý na modifikáciu akéhokoľvek druhu kovu. Keď odborníci prvýkrát vyskúšali novú technológiu, trvalo jednu hodinu, kým upravili kovovú plochu s rozmermi 2,5 až 2,5 centimetra. Teraz, pri použití laserov sedemkrát výkonnejších, sa tento proces výrazne zrýchlil a vo všeobecnosti je podľa vývojárov „táto technológia pripravená na komerčné použitie“.
Vladimír Kuzněcov