دانشمندان «ضدآب‌ترین» مادۀ جهان را ساختند

فرادید: دانشمندان مقاوم‌ترین سطح در برابر آب را ساخته‌اند، پیشرفتی که می‌تواند از حجم کارهای خانگی کم کند و جهان صنعت را متحول کند. 

یک تیم تحقیقاتی در فنلاند به سرپرستی رابین راس از دانشگاه آلتو با کمک محققان دانشگاهی مکانیزمی ایجاد کرده‌اند که سبب می‌شود قطرات آب با اثربخشی بی‌سابقه‌ای از سطوح سر بخورند. 

آشپزی، حمل و نقل، نورشناسی و صدها فناوری دیگر، تحت تأثیر نحوه چسبیدن آب به سطوح یا سر خوردن از آن‌ها هستند، بنابراین برخورداری از سطوح مقاوم در برابر آب در آینده می‌تواند بسیاری از فناوری‌های خانگی و صنعتی مانند لوله‌کشی، حمل و نقل و صنعت خودرو را متحول کند. 

تیم تحقیقاتی، سطوح سیلیکونی جامد با لایه بیرونی «مایع‌مانندی» ایجاد کرده که با سر خوردن قطرات از روی سطوح، آب را دفع می‌کند. این روکش منعطف به عنوان روان‌کننده بین محصول و قطرات آب عمل می‌کند. 

این کشف، ایده‌های موجود در مورد اصطکاک میان سطوح جامد و آب را به چالش کشیده و راه جدیدی را برای مطالعه لغزندگی در سطح مولکولی باز خواهد کرد. 

ساکاری لِپیکو، نویسنده اصلی این مطالعه که روز دوشنبه در مجله Nature Chemistry منتشر شد، گفته است: «این اولین بار است که کسی مستقیماً به سطح نانومتر رفته تا سطوح ناهمگن مولکولی ایجاد کند.»

لپیکو می‌افزاید: «این که حتی پوشش کم باعث لغزندگی فوق‌العاده می‌شود، غیرعادی و شگفت‌انگیز است.» به گفته لپیکو، این کشف در هر جایی که سطوح دفع‌کننده‌ی قطرات مورد نیاز باشد، کارایی خواهد داشت، به عبارت دیگر، این کشف صدها مثال از زندگی روزمره تا محیط‌های صنعتی را پوشش خواهد داد. 

«مواردی مانند انتقال حرارت در لوله‌ها، یخ‌زدایی و مه‌شکن از کاربردهای بالقوه این کشف هستند. همچنین در حوزه میکروسیال‌ها (جایی که قطرات ریز باید به آرامی جابجا شوند) و در حوزه سطوح خود-تمیزشونده کاربرد دارد. مکانیسم غیرمعمول ما روش جدیدی برای افزایش تحرک قطرات در هر جایی است که نیاز به آن باشد.»

«مشکل اصلیِ پوشش SAM این است که بسیار نازک است و پس از تماس فیزیکی به راحتی پراکنده می‌شود. اما مطالعه آن‌ها آگاهی علمی ما را بالا می‌برد تا بتوانیم از آن برای ایجاد برنامه‌های کاربردی بادوام استفاده کنیم.» 

محققان دانشگاه آلتو، پیش از این فناوری‌های ضدآب را توسعه داده‌اند. آن‌ها سال ۲۰۲۰ یک سطح فوق‌آبگریز با پوشش زرهی ایجاد کردند، ماده‌ای بسیار موثر که در تنظیمات پزشکی برای دفع آب کاربرد دارد و از گسترش باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا جلوگیری می‌کند. 

سطوح فوق‌آبگریز به راحتی آسیب می‌بینند، در نتیجه کارایی‌شان به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. پوشش زرهی ساخته‌شده توسط این تیم تحقیقاتی، دوام سطوح را بالاتر برده و از گسترش عوامل بیماری‌زا جلوگیری می‌کند.