Всеки знае, че металите са доста тежък клас вещества, които имат висока плътност и (ако не говорим за специални сплави или ултра тънки листове като фолио), те често потъват във вода. Изследователите от университета в Рочестър обаче успяха да създадат метал, който просто отказва да потъне. Дори ако е умишлено потопен под водната повърхност, той ще изплува на повърхността.
Как да създадете метал, който да не потъва във вода
Отговорен за разработката е професор от катедрата по оптика и физика в Университета в Рочестър Chunlei Guo и неговият екип. За да създадат новия материал, изследователите са използвали иновативен метод, който използва фемтосекундни лазерни проблясъци, за да "офорт" повърхността на металите. Тоест, много бързи и интензивни лазерни проблясъци създават микро- и наноразмерни шарки върху металната повърхност, променяйки структурата на веществото. Това позволява повърхностният слой на метала да улавя и задържа въздух, което прави повърхността на метала „супер хидрофобна“или, по-просто казано, водоотблъскваща.
По време на тестването обаче изследователите установили, че след продължително потапяне във вода повърхностите могат да започнат да губят своите хидрофобни свойства. И тогава вниманието на учените беше привлечено от … паяци и мравки.
Например, паяците от водоплаващи птици Argyroneta създават подводна куполна мрежа - така наречената гмуркаща камбана, която изпълват с въздух, който носят от повърхността на краката и корема. По същия начин някои видове мравки са в състояние да образуват "воден балон", като задържат въздушни мехурчета по повърхността на тялото.
В резултат на това екип от учени разработи структура, в която две метални плочи бяха покрити с миниатюрни "шарки", точно както преди. Едва сега те поставят тези плочи една върху друга, като ги обръщат навътре с „шарка“. Между плочите имаше достатъчно място за улавяне и задържане на въздух, което попречи на металната конструкция да потъне.
Освен това, суперхидрофобната структура остава на повърхността дори след значителни структурни повреди. Като част от експеримента учените направиха 6 дупки в плочите с диаметър 3 милиметра и една дупка с диаметър 6 милиметра. В същото време плочите продължиха да плават по повърхността на водата.
Промоционално видео:
Металът продължава да плава дори след големи щети.
Екипът твърди, че подобен процес може да се използва за модифициране на всякакъв вид метал. Когато експертите за първи път тестваха новата технология, им отне един час, за да модифицират металната площ 2,5 на 2,5 сантиметра. Сега, използвайки лазери седем пъти по-мощни, процесът значително се ускори и като цяло, според разработчиците, „технологията е готова за търговска употреба“.
Владимир Кузнецов