Každý ví, že kovy jsou poměrně těžkou třídou látek, které mají vysokou hustotu a (pokud nemluvíme o speciálních slitinách nebo ultratenkých deskách, jako je fólie), často klesají ve vodě. Vědci z University of Rochester však dokázali vytvořit kov, který jednoduše odmítá klesat. I když je úmyslně ponořen pod hladinou vody, vznáší se na hladinu.
Jak vytvořit kov, který nebude klesat ve vodě
Za vývoj odpovídá profesor Katedry optiky a fyziky na univerzitě v Rochesteru Chunlei Guo a jeho tým. K vytvoření nového materiálu vědci použili inovativní metodu, která používá femtosekundové laserové záblesky k „leptání“povrchu kovů. To znamená, že velmi rychlé a intenzivní laserové záblesky vytvářejí na kovovém povrchu vzory mikro- a nanorozměrů, které mění strukturu látky. To umožňuje, aby povrchová vrstva kovu zachytávala a zadržovala vzduch, čímž se kovový povrch stává „superhydrofobním“nebo snadněji odpuzujícím vodu.
Během testování však vědci zjistili, že po dlouhodobém ponoření do vody mohou povrchy začít ztrácet své hydrofobní vlastnosti. A pak pozornost vědců přitahovali … pavouci a mravenci.
Například vodní pavouci Argyroneta vytvářejí podvodní kupolovitý pás - tzv. Potápěčský zvon, který plní vzduchem, který nesou z povrchu na nohou a břiše. Stejným způsobem jsou některé druhy mravenců schopny vytvořit „vodní bublinu“tím, že drží vzduchové bubliny na povrchu těla.
Jako výsledek, tým vědců vyvinul strukturu, ve které byly dvě kovové desky pokryty malými „vzory“stejně jako předtím. Teprve nyní tyto desky položily na sebe a otočily je dovnitř „vzorem“. Mezi deskami bylo dost místa pro zachycení a zadržování vzduchu, což bránilo potopení kovové struktury.
Kromě toho zůstává superhydrofobní struktura nad vodou i po výrazném strukturálním poškození. V rámci experimentu vědci vytvořili 6 děr v destičkách o průměru 3 milimetry a jednu díru o průměru 6 milimetrů. Současně talíře stále vznášely na hladině vody.
Propagační video:
Kov stále vznáší i po rozsáhlém poškození.
Tým tvrdí, že podobný proces lze použít k úpravě jakéhokoli druhu kovu. Když odborníci poprvé testovali novou technologii, trvalo jim jednu hodinu, než změnili kov o 2,5 až 2,5 centimetru. Nyní, při použití laserů sedmkrát silnějšího, se proces výrazně zrychlil a obecně se podle vývojářů „technologie je připravena pro komerční použití“.
Vladimír Kuzněcov