Ultimate magazine theme for WordPress.

محققان گزارش می دهند که سطوح ضد آب الهام گرفته از Cicada نزدیک به واقعیت است

0

محققان گزارش می دهند که سطوح ضد آب الهام گرفته از Cicada نزدیک به واقعیت است

 

محققان گزارش می دهند که سطوح ضد آب الهام گرفته از Cicada نزدیک به واقعیت است
محققان یک روش ساخت جدید را نشان داده اند که به آنها امکان می دهد ساختارهای نانو موجود در بال های cicada را تکرار کنند که باعث دفع آب و میکروب می شوند. اعتبار: وین بو ، سازمان زمین شناسی ایالات متحده

محققان گزارش می دهند که سطوح ضد آب الهام گرفته از Cicada نزدیک به واقعیت است یک گروه چند رشته ای که خواص فیزیکی و شیمیایی بال حشرات را بررسی می کند ، توانایی تولید مثل ساختارهای نانو را دارد که به بال سیکا کمک می کند آب را دفع کند و از ایجاد باکتری در سطح جلوگیری کند. این تکنیک جدید – که از لاک ناخن تجاری استفاده می کند – اقتصادی و سرراست است و محققان گفتند که به ساخت مواد ضد آب با تکنولوژی پیشرفته در آینده کمک خواهد کرد.

دانشکده ها : این تیم برای ساختن الگویی از ساختارهای نانو پیچیده به شکل ستون بر روی بالهای Neotibicen pruinosus ، یک cicada سالانه که در منطقه مرکزی این کشور یافت می شود ، از یک نسخه ساده از یک فرآیند ساخت – به نام لیتوگرافی چاپ نانو – استفاده کردند. ایالات متحده. الگوها کاملاً قابل حل هستند و کپی هایی تولید می کنند که به طور متوسط ​​۹۴٫۴٪ از ارتفاع ستون و ۱۰۶٪ از نسخه اصلی بال یا قطر ستون سازه اصلی.

نتایج مطالعه در مجله Nano Letters منتشر شده است.

“ما ترجیح دادیم با بالهای این گونه سیکادا کار کنیم زیرا کارهای گذشته ما نشان می دهد که چگونه ساختارهای نانو پیچیده روی بالهای آنها توانایی برجسته دفع آب را فراهم می کند. این یک ویژگی بسیار مطلوب است که در بسیاری از برنامه های مهندسی مواد مفید خواهد بود ، از بال هواپیما گرفته تا تجهیزات پزشکی ، “گفت ماریان آلین ، استاد حشره شناسی در دانشگاه ایلینوی در اوربانا-شامپاین ، که با همکاری دونالد کروپک ، آزمایشگاه تحقیقات مهندسی ساخت و ساز سپاه ارتش ایالات متحده ، مطالعه را رهبری کرد و نناد میلجوکوویچ ، استاد علوم مکانیک و مهندسی در ایلینوی.

چاپ لیتوگرافی نانو چیز جدیدی نیست اما می تواند کار زیادی داشته و هزینه زیادی داشته باشد. برخی از رویکردها از مواد سمی استفاده می کنند که می توانند به جسم اصلی کپی شده آسیب برسانند ، مانند یک بال ظریف سیکادا. برخی دیگر به دمای بالا نیاز دارند که با نمونه های بیولوژیکی مانند گیاهان یا حشرات سازگار نیست.

محققان گزارش می دهند که سطوح ضد آب الهام گرفته از Cicada نزدیک به واقعیت است
شماتیک نشان دادن فرآیند چاپ لیتوگرافی چاپ نانو از ستون های نانو موجود در بال های سیکادا. اعتبار: انجمن شیمی آمریکا. برای اطلاعات بیشتر ، به pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c01547 مراجعه کنید.

کروپک گفت: “روند ما به ما امکان می دهد این کار را در یک آزمایشگاه باز در دمای اتاق و فشار اتمسفر انجام دهیم.” “ما از لاک ناخن و مالش الکل استفاده می کنیم ، که هیچ صدمه ای به ساختارهای ظریف بال نمی زند.”

در آزمایشگاه ، تیم یک لاک ناخن را که سریع خشک می شود ، مستقیماً به بال سیکادا می زند ، سپس آن را می گذارد تا در دمای اتاق درمان شود.

“یافتن فرمول صحیح لاک ناخن آسان نبود ، زیرا ما می خواهیم از ترکیبی که باعث شستشو یا کشش الگو می شود جلوگیری کنیم” پس از تکمیل ، الگو را می توان با یک پلیمر یا فلز پوشاند و سپس محلول کرد و فقط ماکت یا فلز ماکت باقی ماند.

برای نشان دادن تطبیق پذیری روش جدید ، این تیم دو ماده کپی کاملاً متفاوت را آزمایش کرد: فلز مس و یک پلیمر آلی قابل انعطاف بر پایه سیلیکون به نام PDMS.

“ما نشان دادیم که این روش با رسوب بخار فیزیکی سازگار است و رسوب الکتروشیمیایی فلزات ، اکسیدها یا سرامیک ها ، و همچنین رسوب شیمیایی بخار و پوشش چرخشی مواد نرم مانند پلیمرها ، “Miljkovic گفت.

“مس به دلیل خاصیت ضد میکروبی ذاتی برای ما جالب است و کارهای گذشته ما نشان می دهد که برخی از cicada خواص ضد میکروبی را روی بال های خود نشان می دهند.” “ما نمی دانیم این مواد شیمیایی موجود در سطح بال یا ساختارهای نانو فیزیکی یا ترکیبی از هر دو شیمی و توپوگرافی هستند که باعث تولید فعالیت ضد باکتری می شوند ، اما توانایی تولید مواد با شیمی و ساختارهای مختلف به ما کمک می کند تا پاسخ دهیم این سوال اساسی. این روش ساخت جدید ، نسبتاً ساده در نهایت به ما در طراحی مواد مهندسی چند منظوره کمک خواهد کرد. “

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.