Suyun kaymaya eğilimli olduğu tek kaygan yüzey ördeğin sırtı değildir. Araştırmacılar, yüzeyleri daha kaygan hale getirmek için sıvı benzeri bir katmanla kaplamak için yeni bir yöntem geliştirdiler.
Aalto Üniversitesi’nden Sakari Lepikko liderliğindeki Finlandiya merkezli araştırma ekibi, kendiliğinden birleşen tek katmanlar veya SAM olarak adlandırılan yüzeyleri oluşturmak için bir reaktör geliştirdi. Bu tek katmanlar, sıvı moleküllerin bir arada tutulmasına benzer şekilde, bir silikon malzeme parçasına kovalent olarak bağlanan molekül katmanlarından kaynaklanan sıvı benzeri bir yüzeye sahiptir.
Bu, yüzeyin sürtünmesini önemli ölçüde azaltarak su damlacıklarının kolaylıkla kaymasını sağlar. Araştırmacılar bu üretim sürecinin türünün ilk örneği olduğunu belirtiyor. Araştırmalarını belgeleyen makale şuydu: yayınlanan bugün Doğa Kimyası.
Lepikko, “Çalışmamız, moleküler açıdan heterojen yüzeyler oluşturmak için ilk kez doğrudan nanometre seviyesine inen bir çalışmadır” dedi. basın bülteni. “SAM kaplamanın asıl sorunu, çok ince olması ve bu nedenle fiziksel temastan sonra kolayca dağılmasıdır. Ancak bunları incelemek bize kalıcı pratik uygulamalar oluşturmak için kullanabileceğimiz temel bilimsel bilgi sağlıyor.”
Lepikko ve meslektaşları, buhar biriktirme reaktörünü (buharlaşan malzemenin yoğunlaşması yoluyla yüzeylere ince malzeme katmanları bırakan bir makine) kullanarak SAM’leri yarattı. Bu durumda işlem, sıvı benzeri bir yüzey oluşturmak için silikon yüzeyine oktiltriklorosilan olarak bilinen bir kimyasalın püskürtülmesini içeriyordu. Araştırmacılar, silikon malzemenin reaktörde kalma süresini değiştirerek SAM’ı daha fazla veya daha az kaygan hale getirebildiler.
Bu yüzeylerin testleri sırasında ekip, hem kısa büyüme sürelerinin (yaklaşık 30 saniye) hem de daha uzun büyüme sürelerinin (dört saatten fazla) orta büyüme süreleriyle karşılaştırıldığında en kaygan yüzeyleri ürettiğini buldu. Daha kısa büyüme süreleri yüzeydeki su damlacıklarının yayılmasına neden olurken, daha uzun büyüme süreleri damlacıkların daha çarpıcı biçimde boncuklaşmasına neden olur.
Lepikko yaptığı açıklamada, “Sonuçlar, SAM kapsama alanı düşük veya yüksek olduğunda daha fazla kayganlık gösterdi; bunlar aynı zamanda yüzeyin en homojen olduğu durumlardır” dedi. “Düşük kapsama alanının bile olağanüstü kayganlığa yol açması mantığa aykırıydı.”
Yüzeyleri daha kaygan hale getirmenin yollarını araştırmak kulağa çok komik ve hain bir arayış gibi gelebilir, ancak bu araştırmanın birçok ortak uygulaması var. 2016 yılında Pensilvanya Eyalet Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi şunu oluşturdu: bitkiler üzerindeki mumsu kaplamadan ilham alan 2,5 mikron kalınlığında bir kaplamaketçap ve hardal gibi yoğun sıvıların yüzeyden hemen kaymasını sağlar. Lepikko, ekibinin araştırmasının, kendi kendini temizleyen yüzeyler yaratmanın yanı sıra, ekibinin üzerinde çalıştığı SAM’ler için potansiyel uygulamalar olarak buz çözme ve buğulanmayı önleme gibi pratik özelliklere de sahip olduğunu belirtiyor.
Daha: Dünyanın En Siyah Mürekkebi, Karalamalarınızın Sayfadaki Boş Boşluklar Gibi Görünmesini Sağlayacak
