Wasser springt rechts von diesem super-abweisenden Material
Mit Hilfe von Lasern, haben Wissenschaftler ein neues Material erstellt, das also wasserabweisend ist, dass Tropfen direkt aus der IT. springen können. Die Oberfläche von der Verhinderung Eis aus den Entwicklungsländern auf Flugzeugtragflächen zur Schaffung selbstreinigender Toiletten verwendet werden könnten, sagen die Forscher.
Wissenschaftler, die das Wasser hassen Material durch Lasergravur eine mikroskopische Muster auf einer metallischen Oberfläche erstellt. Und im Gegensatz zu herkömmlichen chemischen Beschichtungen, das neue Material wird nicht nachlassen, sagten sie.
"Das Wasser fällt in Richtung der Oberfläche und wird abgestoßen und prallt an der Oberfläche", sagte Studienleiter Chunlei Guo, eine optische Physiker an der University of Rochester in New York, in einem YouTube-Video. "Dies wird erreicht, indem ein einzigartiges Muster von Oberflächenstrukturen auf Mikro-[Millionstel Meter] und Nanoscales [Milliardstel Meter] mit unserer Laser processing-Technologie." [Siehe Video vom Wasser reflektiert wird neues Material]
Das gelasert Muster macht die Oberfläche stark wasserabweisende oder hydrophoben. Es ist viel mehr als die typische chemische Beschichtungen, wie Teflon in beschichteten Pfannen abweisend. Teflon-beschichtete Oberflächen müssen in fast 70-Grad-Winkel gekippt werden können, bevor ein Wassertropfen rutschen wird, muß das neue Material nur bei weniger als 5 Grad gekippt werden, berichten die Forscher im Journal of Applied Physics (Jan. 20) gestern.
Die Oberfläche ist auch selbstreinigende Eigenschaften. Wie Wasser Tropfen Bounce aus der es sie abholen Staubpartikel, sagte der Forscher.
Um das neue Material zu erstellen, verwendet Guo und seine Kollegen mächtig, aber sehr kurze Laserpulse, Platin, Titan oder Messing Oberfläche Ätzen. Jedem Laserpuls dauerte über ein Billiardenstel einer Sekunde, aber erreicht eine Peak-Leistung entspricht dem des gesamten Stromnetzes von Nord-Amerika, sagte der Forscher.
Guo und sein Team selbstreinigenden Eigenschaften des Materials durch Zuweisen des Materials Oberfläche Staub von einem Staubsauger getestet. Sie fanden, dass sie könnten etwa die Hälfte der Staubpartikel mit nur drei Tropfen des Wassers zu entfernen, und sie in der Lage waren, den Staub mit etwa einem Dutzend Tropfen völlig zu entfernen, sagte der Forscher. Das Ergebnis war eine vollständig trocken, makellose Oberfläche.
Es gibt zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für das wasserabweisende Material, sagte der Wissenschaftler. Gelasert Beschichtungen in Flugzeugen könnte verhindern, dass gefährliche Eis auf den Flügeln aufbaut. Geätzte Flächen könnte auch verwendet werden, halten die Toiletten sauber in den Entwicklungsländern, wo Wasser knapp ist – ein Einsatz, das Interesse von Bill & Melinda Gates Foundation, die geholfen haben, die Arbeit finanzieren gezogen hat.
In früheren Arbeiten verwendeten die Forscher eine ähnliche Technik Laser-Musterung, um Metalle schwarz zu verwandeln, indem man sie optisch sehr saugfähig. Die Kombination dieser Licht-absorbierenden und wasserabweisende Eigenschaften effizienter Solarmodule hervorbringen könnten, die würde nicht rosten und weniger Reinigung erfordern würde, sagten die Forscher.
Es gibt noch eine Reihe von Herausforderungen zu überwinden, aber. Derzeit dauert es eine Stunde, um ein 1 Zoll von 1 Zoll (2,5 x 2,5 cm) Stück Metall Ätzen, und dieser Prozess muss beschleunigt werden, sagte der Forscher. Das Team plant auch, die Methode auf Nichtmetall Oberflächen anzuwenden.
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