
科學家創建了一個按照蜘蛛體毛的圖案的平坦表面,拒絕弄濕。
表面也具有自我清潔的額外好處,因為水在被排斥時做得很好,可以撿起泥土。
這使得材料非常適合某些食物包裝,窗戶或太陽能電池科學家說,必須保持清潔以收集陽光。船設計師可能有一天會用它蓋上船體,從而使船更快,更高效。
但是,使新表面真正獨特的原因是,與其他類似產品(例如鞋子蠟和汽車擋風玻璃處理)不同,新材料不依賴化學物質具有防水性能以保持乾燥。取而代之的是,它的表面通過模仿蜘蛛的身體頭髮的形狀和圖案來阻擋水。換句話說,物理學而不是化學是使其乾燥的原因。
蜘蛛佛羅里達大學材料科學與工程學教授沃爾夫岡·西格蒙德(Wolfgang Sigmund)說:“有短髮和較長的頭髮,它們的差異很大。這就是我們的模仿。”
眾所周知,蜘蛛用避開水的頭髮保持乾燥或避免溺水。水蜘蛛用頭髮捕獲氣泡,並將其放在水下呼吸。但是僅在五年前,西格蒙德才開始嘗試微觀纖維,轉向蜘蛛以尋求靈感。
起初,Sigmund的自然趨勢是使他的所有纖維都以相同的尺寸和距離隔開。但是他後來了解到,蜘蛛身體上的頭髮的圖案由彎曲和筆直的長發組成。因此,他決定使用塑料頭髮的大小變化,但平均約600微米或百萬分之一的塑料頭髮來模仿和復制這種隨機圖案。
Sigmund說:“大多數在該領域發表的人總是會選擇這些完美的結構,我們是第一個表明壞人是更好的結構。”
該技術詳細介紹了Langmuir的《科學雜誌》,可用於防止像海綿這樣的吸收性材料。它也可能比其他形式的防水性更安全,因為該方法不涉及化學物質的使用。
西格蒙德說,他甚至開發了驅除石油的表面變化。但是,他指出,該過程不夠可靠,無法不斷創建良好的工作表面,並且需要開發不同的技術來以市售的數量和大小生產此類表面。
“我們從一開始,”西格蒙德說。 “但是工業興趣很大,因為我們的表面是第一個僅依賴於表面特徵並可以排斥熱水,冷水,如果我們改變化學性能,包括油和水。”