蚂蚁和蜘蛛会激发不会下沉的金属

-罗切斯特大学的研究人员创造了一种以蚂蚁和蜘蛛为灵感的防水金属结构。研究人员声称,该结构即使遭到严重破坏也不会下沉。但是,如果长时间淹没在水下,该结构可能会失去其疏水特性。

研究人员使用一种用于雕刻具有很小复杂图案的金属表面的方法开发了该结构。通过使用飞秒激光脉冲,金属表面被赋予了微米级和纳米级图案。这些图案可以容纳空气,使表面超疏水。郭春雷教授和他的团队在ACS应用材料和界面上发表了他们的研究。

创新思想的灵感来自于火蚁和潜水铃蜘蛛将空气捕获在封闭区域内的能力,从而使它们能够在水上以及水下生存。潜水钟形蜘蛛利用其网状结构制造一个钟形容器,将其固定在疏水体和腿之间,而火蚁则利用疏水体通过将空气相互捕获而制成筏。

研究人员解释了他们的灵感,并指出:“关键见解是多面超疏水(SH)表面可以捕获大量的空气,这表明使用SH表面制造浮力设备的可能性。”研究人员使用两个铝板制作了这种结构,铝板的蚀刻图案可以捕集空气。带有图案的面保持彼此平行,并保持一定距离,足以捕获空​​气。滞留的空气将发挥作用,就像在火蚁和潜水钟形蜘蛛中看到的那样,并使结构漂浮。

在他们的测试中,研究人员发现,即使多次穿刺,这些结构仍将保持漂浮状态。即使浸入水下两个月,该结构也不会失去疏水性。根据研究人员的说法,蚀刻工艺可以用在任何金属上,而不仅仅是铝上,从而使可穿戴的浮选设备和电子监控设备不会沉没。

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