Превърнаха метал в самопочистваща се хидрофобна повърхност чрез обстрелване с лазер

Тази технология може да доведе до създаването на по-бързи автомобили и да подобри санитарните условия в развиващите се страни.

Водата, ключът за живота на Земята, понякога може да бъде и нашият най-голям враг – особено, когато си взаимодейства с метали. Атмосферната влага благоприятства образуването на корозия по повърхността на металите, докато замръзналата вода може да ги деформира (замръзнало самолетно крило например).

Именно заради това много учени търсят начин да направят металите хидрофобни – да отблъскват водата. Обикновено най-често използваните методи са чрез нанасяне на тънък слой химични реагенти върху повърхността на метала. Учени от University of Rochester, Ню Йорк твърдят, че са открили по-ефективен начин за създаване на хидрофобни метали – чрез обстрелване с лазери.

Д-р Чунли Гуо, професор по оптика, проучва ефектите на лазерното облъчване на метали от много години насам. Веднъж дори е обстрелвал метали, за да ги превърне в хидрофилни, за да привличат вода. Но за последното си проучване той е направил обратното.

Енергията, която лазерът продуцира е равна на енергията на цялата електрическа мрежа на САЩ.

Когато металната повърхност се облъчи с къс лазерен пулс, тя се трансформира от гладка във високоорганизирана с множество микро и нано структури. Тези структури имат водоотблъскващи свойства.

Трансформацията се дължи на силата на лазера. Той облъчва метала в продължение само на една фемтосекунда – една четвртмилионна част от секундата. Но затова кратко време продуцираната енергия е толкова голяма, че е равна на тази на електрическата мрежа на САЩ. Това огромно количество енергия и топлина променя състоянието на метала и се продуцират тези министруктури по повърхността.

Според учените този метод превъзхожда химическия – като производството на тефлонови продукти. Освен това лазерната методика генерира материали, които са много по-хидрофобни. Покритите с тефлон материали (като тиганите) се нуждаят от наклон от 70 градуса, за да се премахнат всички течности. Иновативните материали се нуждаят от наклон само от 5 градуса.

Освен това лазерната техника не се нуждае от допълнителни консумативи. Когато тефлонът се нагрее, той започва да се разлага и да се отделя от металната повърхност. Някои проучвания дори свързват тези проблеми със здравословни рискове. Докато настъпилите промените в облъчените с лазер метали са дълготрайни.

Приложенията на тази технология са многобройни и не се ограничават само до пържене на яйца. Металите са некорозивни и дават множество преимущества на транспортния сектор – необразуване на лед върху колите или крилата на самолетите. Дори корабите могат да станат по-бързи – намаляване триенето по повърхността на водата.

Но най-важното е, че хидрофобните материали са и по-чисти. Те изискват по-малко вода за хигиензиране. Това е изключително важно за страните от третия свят и особено за местата, в които водата е налична в минимални количества.
Все още обаче технологията е далеч от прилагане за масово производство. За да се произведе 2.5 кв. см процедурата трае един час. Ще трябва да почакаме…

Хареса ли ти тази статия? Може да подкрепиш biologist чрез Patreon!