Húsevő növény szállította az új tapadásmentes felület terveit

A trópusokon élő kancsóka növény (Nepenthes) kannaformájú fogóleveleinek falán egy rendkívül csúszós felülettel rendelkezik, amelyen sem a tapadószőrökkel, sem pedig a ragadós olajjal átitatott lábpárnácskákkal rendelkező rovarok sem tudnak megtapadni. Feltartóztathatatlanul a kancsólevél aljára csúsznak, ahol a növény emésztőnedvében lelik halálukat. A rovarok csúszkálása hasonló az aquaplaning jelenséghez, amelynél az autó gumiabroncsai elvesztik kapcsolatukat az úttal és siklanak a vízen.

A szintén a növényvilágtól ellesett lótusz-effektussal ellentétben az új elvnél a felület mikrostruktúrája nem vesz részt közvetlenül a lepergető hatásban, hanem csak arra szolgál, hogy egy kenőfolyadékot megtartson. A kancsóka csúszkapályájától ellesett fizikai-kémiai elv megvalósításához a kutatók többek között teflonból készült nanoszálakat használtak porózus alapként, amit egy fluor-szénhidrogén oldattal itattak fel. A bevonat előnye, hogy különböző nagyságrendekben lehet megvalósítani, többféle anyaggal és kenőfolyadékkal, így rugalmasan a kívánt alkalmazási területhez lehet igazítani.

A nanoszálakból álló alapstruktúra kenőfolyadékot tart magában. (© James C. Weaver és Peter Allen)

A keresztségben a SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces) nevet kapó felület, a kutatók beszámolója szerint, még csúszósabb is lett, mint példaképe. A kísérletekben az élő hangyák, folyadékcseppek és szilárd anyagok még akkor is lecsúsztak róla, ha a felületet csak 5 fokkal döntötték meg.

A lótusz hatással rendelkező felületek nem rendelkeznek öngyógyító tulajdonsággal, az új bevonat azonban igen! „Amikor a próbát késsel összekarcoltuk, a felület szinte azonnal megjavította magát” – számoltak be a kutatók a „Nature” szakfolyóiratban. A folyadék a karcolások után újra összezáródott és lepergető tulajdonsága teljesen megmaradt. A SLIPS elv olyan körülmények között (nagy nyomás és rendkívüli hideg) is működőképes, mint amilyenek az óceánok 7 km-es mélységében uralkodnak.

Az új felületnek számos alkalmazási területe lehetséges. Például öntisztító bevonatként benzin- vagy vízvezetékekben, orvosi katéterekben és vérátömlesztő rendszerekben. De a jegesedés elleni védekezésben is szerepet kaphat. Elképzelhetők öntisztító ablakok és optikai lencsék is, mivel a felületet átlátszóként is el lehet készíteni.

Forrás: Nature

Ritzinger György