Исследователи Университета Рочестера опубликовали метод обработки алюминиевых труб в журнале Advanced Functional Materials. Травление создаёт на внутренней поверхности микроскопические и наноскопические ямки, которые делают металл сверхгидрофобным — поверхность сильно отталкивает воду и остаётся сухой. При погружении такая поверхность удерживает стабильный пузырь воздуха, препятствующий заполнению трубы водой и потере плавучести. Авторы сравнивают эффект с природными примерами, например пауками-водолазами и огненными муравьями, которые используют воздух или гидрофобные поверхности для плавания.
Профессор Чунлей Гуо из Лаборатории лазерной энергетики URochester отметил, что в новой конструкции добавлена перегородка посередине трубы: это позволяет сохранить захваченный воздух даже при вертикальном вдавливании. В 2019 году группа уже демонстрировала сверхгидрофобные плавающие устройства из двух запечатанных дисков; новый дизайн упрощает концепцию и повышает работоспособность в суровых условиях.
В лабораторных испытаниях трубы длиной до почти полуметра выдерживали очень тяжёлые условия в течение нескольких недель и сохраняли плавучесть, даже когда в них делали большие отверстия. Несколько таких труб можно соединять в плоты, которые подходят для кораблей, буйков или плавучих платформ; исследователи также показали, что плоты могут улавливать морские волны для выработки электроэнергии. Проект получил поддержку National Science Foundation, Bill and Melinda Gates Foundation и Goergen Institute for Data Science and Artificial Intelligence при URochester. Источник: University of Rochester.
Сложные слова
- травление — химическая или физическая обработка поверхности металла
- сверхгидрофобный — сильно отталкивающий воду материал или поверхностьсверхгидрофобным
- удерживать — не давать предмету или веществу уйти, сохранятьудерживает
- перегородка — твердая или гибкая стена внутри трубы или сосуда
- плавучесть — способность предмета поддерживаться на поверхности водыплавучести
- погружение — действие помещения объекта под поверхность жидкостипогружении
- захватить — взять или удержать что-то, часто силой или ловушкойзахваченный
- плот — поплавковая конструкция из соединённых объектов для плаванияплоты
- наноскопический — очень маленький, относящийся к масштабам нанометровнаноскопические
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества даёт сохранение захваченного воздуха внутри трубы при вертикальном вдавливании?
- Какие дополнительные проблемы или ограничения могут возникнуть при использовании таких плотов в море?
- Как вы думаете, какие ещё применения могут быть у сверхгидрофобных труб помимо упомянутых в статье?
Похожие статьи
Как люди с нарушением зрения оценивают приближение автомобилей
Исследование с виртуальной реальностью сравнивает взрослых с возрастной макулярной дегенерацией (AMD) и людей с нормальным зрением. Участники смотрели, слушали или делали оба сигнала и указывали время прибытия машины.
