تولید نانوفیلم با الهام از طبیعت

پژوهشگران با تقلید از طبیعت، موفق به ساخت یک پوشش ضد آب شده‌اند که آب بر روی آن به‌صورت جهت‌دار حرکت می‌کند. برای تولید این پوشش، نانومیله‌ها را با روش رسوب از فاز بخار روی سطح نشست دادند.

پژوهشگران با تقلید از طبیعت، موفق به ساخت یک پوشش ضد
آب شده‌اند که آب بر روی آن به‌صورت جهت‌دار حرکت می‌کند. برای تولید این
پوشش، نانومیله‌ها را با روش رسوب از فاز بخار روی سطح نشست دادند. این
پوشش که می‌تواند در پزشکی و بسیاری از صنایع دیگر مورد استفاده قرار گیرد،
در یک مرحله و در زمانی بسیار کوتاه‌تر نسبت به روش‌های دیگر تولید می‌شود.

در طبیعت، برخی از حشرات می‌توانند روی آب راه بروند، پروانه می‌تواند آب
را از روی بال‌هایش بزداید. محققان آزمایشگاه تحقیقاتی ناوال، که بخشی از
گروه فعال در مهندسی سطوح هستند، به تقلید از برخی از این خواص آب‌گریزی
پرداخته‌اند.
 

5429.JPG

 

این کار امکان پیشرفت‌هایی را
در تولید نسل جدیدی از پوشش‌ها برای استفاده در بخش انرژی، پزشکی و نظامی
فراهم می‌کند.

والتر درسیک از NRL با همکاری دو گروه تحقیقاتی از دانشگاه پنسیلوانیا و
MIT، موفق به تولید یک پوشش ضد آب شده‌است. تفاوت این پوشش با سایر
پوشش‌های ضد آب، در اینجاست که در این پوشش امکان کنترل برای حرکت آب وجود
دارد.

برای تولید آن، نانومیله‌های پاریلن با استفاده از روش رسوب از فاز بخار
روی سطح نشست داده می‌شود. این روش تک‌مرحله‌ای است و تنها ۶۰ دقیقه به طول
می‌انجامد؛ در حالی که در روش‌های پیشین باید فرایند طی چند مرحله‌ی
پیچیده‌ی لیتوگرافی انجام شود. این اولین باری است که این نوع سطح در مقیاس
نانو مهندسی می‌شود.

در این پروژه، نانومیله‌ها پوششی را تشکیل می‌دهند که در مقیاس میکرونی صاف
هستند. زمانی که قطرات آب روی این سطح می‌افتند، بدون این که به اطراف پخش
شوند در یک جهت حرکت می‌کنند. با استفاده از این پوشش می‌توان قطرات را
بدون نیاز به پمپ یا امواج نوری به حرکت درآورد. در سیستم‌های قبلی، قطرات
روی سطح کج می‌شدند که این امر در کاربردهای پزشکی موجب آسیب به بار موجود
در قطره می‌شد. با تداوم این تحقیقات، این گروه به بهینه‌سازی ساز و کار
انتقال قطره و بهبود روش‌های آماده‌سازی خواهد پرداخت.

با نگاه به آینده، محققان امیدوارند که از این پوشش بتوانند در بدنه‌ی
کشتی‌ها استفاده کنند تا مانع از تشکیل رسوب‌‌ در سطح آن شوند. در صنعت نیز
می‌توان از این پوشش‌ها در سرنگ‌های جهت‌دار، دیودهای سیال، پوشش تایرها،
خنک‌کننده‌های میکروتراشه‌ها و ادوات سیالی فاقد پمپ استفاده کرد.

گفتنی است این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه‌ی Nature Materials چاپ
شده‌است.