طراحی برجستگی‌های میکرومقیاسی که ویژگی‌های آبگریزی دارند

به گزارش پایگاه خبری دنیای برند به نقل از ایسنا، در مقاله‌ای که در مجله Advanced Material Interfaces منتشر شده‌ است، محققان مرکز میکرو و فناوری‌نانوکوئینزلند گریفیث به بررسی ساختارهای میکرو و نانومقیاس موجود در سطح پرداختند که می‌تواند آب و دیگر سیالات را دفع کند.

محققان نشان دادند که چگونه عواملی مانند شکل، جنس مواد و فاصله این ریزساختارها بر توانایی آنها در مقاومت در برابر خیس شدن یا گسترش مایع تأثیر می‌گذارد.

دکتر نوید کاشانی‌نژاد، یکی از محققان اصلی این مطالعه، گفت: تحقیقات ما به شکل عمیقی به این سؤال می‌پردازد که چرا برخی از سطوح در دفع آب بهتر از سایرین هستند. این یافته‌ها به ما امکان می‌دهد سطحی را طراحی کنیم که بتواند مایعات را دفع یا جذب کند. این سطوح برای کاربردهایی مانند مواد تمیز کننده یا سطوحی که از رسوب جلوگیری می‌کنند، مهم است.

این تیم روی دو ماده، دی‌اکسید سیلیکون (SiO₂) و کاربید سیلیکون (SiC) متمرکز شده‌است که هر یک خواص بی‌نظیری را ارائه می‌دهند.

در حالی که SiC به دلیل ماهیت آبگریز ذاتی شناخته شده‌ است، محققان هندسه کلی را پیدا کردند که نقش مهمی در تأثیرگذاری بر رفتار مایع نسبت به نوع سطح ایفا می‌کند. شکل ویژه درپوش‌دار و فاصله میان این میکروساختارها نقش مهمی در بروز رفتار آبگریزی دارد.

آنها دریافتند که این ساختارهای قارچی شکل که برجستگی درپوش مانند دارند، می‌توانند بسته‌های هوا را به دام بیندازند و با این کار باعث افزایش دفع آب و جلوگیری از مرطوب شدن سطح شوند.

این تعادل پیچیده بین خصوصیات مواد و ساختار، چشم‌انداز جدیدی در زمینه طراحی سطوح بسیار کارآمد ارائه می‌دهد.

دکتر کاشانی‌نژاد افزود که پیامدهای این یافته‌ها بسیار گسترده است.

وی گفت: در فناوری‌های مربوط به محیط‌زیست، سطوح خودتمیزشونده می‌تواند هزینه‌های نگهداری را کاهش داده و عملکرد را در بخش‌هایی مانند پنل‌های خورشیدی و پوشش‌های ضد آب بهبود بخشند. در زمینه زیست‌پزشکی، مواد ضدآب مایع می‌توانند به توسعه وسایل پزشکی مقاوم در برابر باکتری‌ها کمک کنند.

به گفته دکتر کاشانی‌نژاد این تیم امیدوار است که اکتشاف بیشتر این خصوصیات منجر به کاربردهای پیشرفته‌تر در صنایع متعدد شود.

پایان