מדענים פיתחו משטח שנשאר יבש גם מתחת למים
Miscellanea / / October 05, 2023
עכבישי הפעמון, המבלים את רוב זמנם במים, עזרו.
חוקרים מבית הספר להנדסה ולמדעים שימושיים בהרווארד ג'ון א. פולסון (SEAS) מפותח חומר פני השטח שנשאר יבש במשך חודשים מתחת למים ומצטיין גם בעמידה בפני הידבקות של חיידקים ואורגניזמים ימיים כמו חצבים.
בעת פיתוח חומר כזה, המדענים קיבלו השראה מיכולותיו של עכביש המים (Argyroneta aquatica), המכונה גם עכביש הפעמון. זהו זן העכביש המוכר היחיד שחי כמעט כולו מתחת למים. מיליוני שערות גסות דוחות מים על גופו לוכדות אוויר סביב גופו, ויוצרות מאגר חמצן ומחסום בין ריאות העכביש למים. שכבת האוויר הדקה הנלכדת על ידי השערות נקראת פלסטרון. זה בדיוק מה שהחוקרים ניסו לשחזר.
בפועל, פיתוח משטח מחוספס כמו זה של עכביש הוכיח את עצמו כאתגר לא קטן. מדענים עובדים על זה במשך עשרות שנים. העניין הוא שרביית פלסטרון הופכת את פני השטח לחלשים יותר מבחינה מכנית ורגישים יותר לשינויים קטנים בטמפרטורה ובלחץ.
עד כה ניתן היה ליצור משטח אירופילי דומה מסגסוגת טיטניום המושכת ומשחררת בועות של אוויר או גז, עם חספוס בגודל ננו המתקבל באמצעות אלקטרוכימיקלים חִמצוּן.
כדי לבחון את יציבות המשטח, החוקרים כופפו אותו, סובבו אותו, שטפו אותו במים חמים וקרים ושייפו אותו בחול ופלדה - הוא נשאר אירופילי. לאחר הרפטינג שרד יותר מ-208 ימים של טבילה רצופה במים (בזמן הפרסום
מחקר הפלסטרון עדיין היה שקוע ולא הראה סימני הרס) ומאות צלילות לתוך צלחת הפטרי. פני השטח הצליחו לצמצם באופן משמעותי את גדילת החיידקים והחצבים, ולמנוע לחלוטין את הידבקות המולים.השתמשנו בשיטת אפיון שהוצעה על ידי תיאורטיקנים לפני 20 שנה כדי להוכיח שהשטח שלנו יציב. זה אומר שלא רק שיצרנו סוג חדש של משטח סופר הידרופובי דוחה במיוחד, עמיד במיוחד, אלא שנוכל גם למצוא דרך לעשות את אותו הדבר עם חומר אחר.
אלכסנדר טסלר
המחבר הראשי של המחקר
חוקרים אומרים שלשטח יש שימושים רבים. זה יכול לשמש במכשירים ביו-רפואיים כדי להפחית זיהום לאחר ניתוח או כדי למנוע קורוזיה של צינורות וחיישנים תת-מימיים. יציבות, קלות ייצור ומדרגיות הופכים אותו לבעל ערך רב עבור יישומים בעולם האמיתי, הוסיף מדענים.
גם זה מעניין👨🔬🔬🧫
- מקדש ואוצרות המתוארכים ליותר מ-2,000 שנה התגלו בעיר שקועה במצרים.
- וירוס חדש התגלה במעמקי תעלת מריאנה
- מדענים שיחזרו את "הצליל הנורא ביותר בעולם" - הוא הושמע על ידי שריקת המוות האצטקית