نسخه‌برداری از ویژگی‌های برگ گیاه نیلوفر آبی

محققان مؤسسه فناوری جرجیا در حال کپی‌برداری از یک سطح نچسب طبیعی هستند تا از آن برای تهیه سیستم‌های انتقال الکتریکی پایا،‌ آرایه‌های فتوولتاییک با کارایی بالا، ساختارهای MEMS تأثیرناپذیر از آب و سطوح بهبود یافته زیست سازگار که قادرند مانع چسبیدن سلول‌ها به دستگاههای پزشکی قابل کاشت در بدن شوند، استفاده گردد.

محققان مؤسسه فناوری جورجیا در حال کپی‌برداری از یک سطح نچسب طبیعی هستند تا از آن برای تهیه سیستم‌های انتقال الکتریکی پایا، آرایه‌های فتوولتاییک با کارایی بالا، ساختارهای MEMS تأثیرناپذیر از آب و سطوح بهبود‌یافته زیست‌سازگار که قادرند مانع از چسبیدن سلول‌ها به دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت در بدن شوند، استفاده گردد.
مهندسان شیمی و دانشمندان علم مواد، قصد دارند برای این کار از سطح خود تمیز‌شونده گیاه نیلوفر آبی تقلید کنند. سطح برگ‌های این گیاه از ساختارهای میکرو و نانومقیاس دارای پوشش واکسی تشکیل شده است، که مانع از چسبیدن آلاینده‌ها و آب بر سطح آن می‌شود. به دلیل آشفتگی ساختارهای نانو و میکرو مقیاس، قطرات آب فقط با ۳ درصد از سطح، تماس پیدا می‌کنند و در واقع سطح برگ در مقایسه با سطوح صاف، تماس زیادی با آب ندارد.
محققان مؤسسه جورجیا سعی کردند که یک سطح دو ردیفه از برگ‌های نیلوفر آبی را با استفاده از مواد مختلفی مانند پلی‌بوتادین بسازند، ولی ترکیبات آلی برای پوشش‌های در معرض تابش نور آفتاب مناسب نیستند، زیرا اشعه UV پیوندهای کربن را می‌شکند. این محققان برای استفاده از این فناوری، یعنی عایق‌های خودپاک‌کن روی کابل‌های انتقال برق فشار قوی، مواد دیگری را توسعه داده‌اند.
گردوغبار آلودگی‌های موجود روی عایق‌های سرامیکی و سیلیکونی که در خطوط فشار قوی به کار رفته، می‌تواند موجب ایجاد مدار کوتاه شده، شبکه توزیع برق را دچار مشکل کند. این غبارها به صورت دستی تمیز نمی‌شوند.
Wong و همکارانش، موفق به توسعه سطح نیلوفر آبی شدند که با استفاده از ترکیبی از سیلیکون، فلوئوروکربن‌ها و ترکیبات معدنی مانند دی‌اکسید تیتانیوم و دی‌اکسید سیلیکون توان ایستادگی در برابر تابش‌های فرابنفش را دارد. نمونه اولیه این پوشش در آزمایش‌‌های درازمدت پایداری خوبی از خود نشان داد.
برخی از تحقیقات کاربردهای مختلف نیلوفر آبی عبارتند:
استفاده از توده‌ای از نانولوله‌های کربنی برای ایجاد برجستگی‌هایی در سطح؛ این کار از تجمع گردو‌غبار در سطح سل‌های فتوولتائیک، لباس‌های فضانوردی‌ و دیگر تجهیزات مورد استفاده در سطح ماه و مریخ جلوگیری می‌کند. چیدمانی از الگوهای نانولوله‌های کربنی در فاصله‌های چندمیکرونی از هم و اعمال الکتریسیته ضعیف به آنها، باعث تمیز کردن سلول‌های فتوولتائیک از غبارات و افزایش بازده آنها به عنوان منبع نیرو محرکه در مأموریت‌های فضایی می شود؛
استفاده از این پوشش برای جلوگیری از نیروی قوی چسبندگی، که می‌تواند بین ساختارهای سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) و سطح زیرین آنها ایجاد شود. مقدار این نیرو به قدری است که می‌تواند ساختار سیستم را تغییر داده، باعث از کار افتادن آن شود. با توجه به خاصیت آب‌گریزی سطوح نیلوفر آبی و زبری آن، این پوشش می‌تواند مانع ایجاد این چسبندگی شود؛
نانوذرات طلا روی یک سیستم سطحی دو ردیفی متشکل از کره‌های سیلیکای شش‌وجهی، رسوب داده می‌شوند. ساختار فیزیکی و شیمیایی این سطح برای بررسی تأثیر آب‌گریزی سطحی و زبری‌ آن روی زاویه تماس، و برجستگی‌های سطح، مورد مطالعه قرار گرفتند؛
استفاده از سطوح نیلوفر آبی در تجهیزات پزشکی برای جلوگیری از لخته‌شدن خون، به دلیل تماس آنها با خون. این پوشش‌ها جایگزین مواد ضدانعقادی می‌شوند که روی دستگاه‌های قابل کاشت در بدن مانند استنت‌ها، برای باز نگه داشتن رگ‌های خون به کار خواهند رفت.
Wong معتقد است زدودن گردوغبار از سطح صاف کار ساده‌ای نیست، هر چند این قضیه کمی دور از ذهن است ولی زبری سطوح در فرایند تمیزکاری کمک مؤثری می‌کند. به عقیده او سطح نیلوفر آبی دارای کاربردهای بالقوه‌ای خواهد بود.