Najbardziej śliska powierzchnia na świecie, SLIPS (ang. Slippery Liquid-Infused Porous Surface), zyskała nowy wymiar. W wersji bardziej wytrzymałej i całkowicie przezroczystej będzie można ją stosować na szybach, soczewkach okularów czy panelach słonecznych.
Fot. pawell86 (sxc.hu)
Inspiracją dla technologii SLIPS, opracowanej przez zespół profesor Joanny Aizenberg z Uniwersytetu Harvarda, była owadożerna roślina – dzbanecznik. Jej liście przyjmują kształt dzwonu wypełnionego sokami trawiennymi. Dzięki śliskiej warstewce, która pokrywa wlot dzbana, niczego nie spodziewający się owad ześlizguje się jak po zjeżdżalni wprost w żarłoczną czeluść dzbanecznika. Zafascynowani sztuczką rośliny naukowcy postanowili ją zbadać i odtworzyć w laboratorium strukturę śliskiej powierzchni jej liścia.
Dzbanecznik z gatunku Nepenthes jacquelineae. Fot. Wikimedia Commons
Wysiłki zostały zwieńczone sukcesem. Uzyskana polimerowa warstewka na podłożach metalicznych skutecznie odpychała nie tylko wodę i olej, ale i krew, wino, solankę oraz bardzo lepkie ciecze, takie jak miód. SLIPS okrzyknięto natychmiast cudownym narzędziem do walki z oblodzeniem – ponieważ woda nie mogła gromadzić się na powierzchni, nie tworzył się również lód.
Niemal natychmiast twórcy technologii zaczęli rozmyślać, jak uczynić ją jeszcze bardziej użyteczną i prostą w stosowaniu. Postawili sobie ambitny cel – powłoka zachowująca niezwykłą śliskość SLIPS, bardziej jednak wytrzymała, a do tego przezroczysta. W roli podłoża metal miało zastąpić szkło.
Aby zrealizować swój pomysł, na szklanej tafli rozmieścili ściśle upakowane kuleczki polistyrenu. Następnie zalali je płynnym szkłem, a gdy to zastygło – wypalili polistyren. Otrzymali w ten sposób na podłożu tysiące maleńkich zbiorniczków, które wypełnili teflonopodobną cieczą, tą samą, którą wykorzystuje SLIPS.
Powstała struktura na wzór plastra miodu, która łączy wszystkie zalety szkła i polimeru. Szkło nadaje jej większą wytrzymałość, polimer – właściwości superhydrofobowe i ochronę przed zarysowaniami, pęknięciami i tarciem (ponieważ pozostaje w formie półpłynnej, ma zdolność samonaprawy). A przezroczystość? Udało się ją osiągnąć, wykorzystując kulki polistyrenowe o średnicy mniejszej niż długość fali światła widzialnego. Dzięki temu zbiorniczki ze śliskim polimerem nie są widoczne, a cały materiał wygląda jak zwykłe szkło.
Wynalazek z pewnością ma przyszłość – można go stosować jako ochrona przed zabrudzeniami i uszkodzeniami na szkłach okularów, panelach słonecznych czy zwykłych szybach okiennych. Jako dyskretna, przezroczysta powłoka może również zabezpieczać różne powierzchnie przed tworzeniem się lodu, a zapobiegając osadzaniu się bakterii zyskuje duże pole do popisu w medycynie.
Naukowcy nie spoczywają na laurach. Już zastanawiają się nad prostą metodą nanoszenia śliskiej warstwy na elementy o skomplikowanym kształcie. Oraz dostosowują technologię do wymogów produkcyjnych, aby można było ją jak najszybciej wykorzystać komercyjnie.
Źródło: pcimag.com, materialyinzynierskie.pl
