Шорстка поверхня тіла павуків-сріблянок надихнула інженерів на створення покриття, яке дозволить матеріалам лишатися сухими навіть після кількох місяців під водою. Покриття з титанового сплаву, на якому завдяки шорсткості після занурення у рідину виникає тонкий шар повітря, захистило матеріал від намокання, причому не лише у воді, а й у крові. Тож воно може стати у пригоді у створенні імплантатів, розповідає New Atlas. Стаття вчених опублікована у Nature Materials.
Занурений у кров матеріал. Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences / YouTube
Чому вчені звернулися до павуків?
Довготривалий захист матеріалів від намокання відкриває для них безліч можливостей, зокрема подовжує термін експлуатації через відсутність корозій, хімічного забруднення чи наростання бактерій. Утім, досі інженерам не вдавалося створити настільки гідрофобний матеріал, який би зберігав свої властивості тривалий час. Хоча павукам-сріблянкам (Argyroneta aquatica) це під силу — вони вміють довго лишатися сухими під водою завдяки волоскам на тілі, які формують тонку плівку повітря на тілі, не даючи йому контактувати з рідиною. Відтворити павуче вміння змогли німецькі вчені з Університету Ерлангена—Нюрнберга спільно з американськими колегами — на сплаві з титану.
Що зробили зі сплавом?
Вчені створили сплав з титану і домішками алюмінію з ванадієм та створили зробили його поверхню шорсткою, створивши наномасштабні пори завдяки електрохімічному окисненню. Ця шорсткість, як і волоски на тілі павуків-сріблянок, допомогла утворити на 99 відсотках покриття повітряний прошарок, потрібний для захисту від намокання. Матеріал лишається сухим після 208 днів, проведених у воді, та досі, поки його не діставали, не демонструє ознак руйнування покриву. Крім того, він пережив деформацію та термічний вплив.
Вчені також підтвердили ефективність покриття при зануренні у кров, що є надзвичайно складною рідиною та при контакті з поверхнями починає згортатися. Але науковці планують подальше дослідження матеріалу, оскільки якщо його гідрофобні властивості зберігатимуться довгий час і у крові, його можна було б використовувати для медичних потреб, зокрема імплантатів для мінімізації їх контакту з кров’ю.
- Раніше титан використали для захисту сонячних панелей від забруднення. Гідрофобні властивості оксиду титану допомагають краплям вологи скочуватися з панелей разом з пилом і піском, що подовжує термін їхньої роботи.