Taaak… historia zna takie przypadki, np. Titanic. Tym razem jednak może się udać – naukowcy z University of Rochester opracowali rozwiązanie, które ma szansę zrewolucjonizować bezpieczeństwo morskie. System powstał poprzez podpatrywanie pająków, a polega na wykorzystaniu grawerowanych od środka metalowych rurek. Podkreślmy: metalowych. I czemu to ma nie zatonąć?
Podglądanie pająków
Zdecydowana większość pająków żyje na lądzie – ale nawet w najlepszej rodzinie trafi się czasem jakiś odszczepieniec. W Polsce jest nim topik (Argyroneta aquatica), którego możemy pamiętać z bajki dla dzieci pt. „Pająk chwat wszystkich brat”.
Zwierzątko oddycha powietrzem atmosferycznym, ale żyje pod wodą dzięki temu, że potrafi „uwięzić” trochę powietrza, tworząc sobie prywatny zapas tlenu w postaci bąbla noszonego na odwłoku. Wszystko działa doskonale – ale tylko w skali mikro, bo inaczej powietrze „ucieka”. Sęk w tym, że do budowy statków potrzebna jest skala makro.
Pomysł z rurkami
System niezatapialnych, hydrofobowych rurek do budowy statków, które (przynajmniej w teorii) nigdy nie zatoną, został opracowany przez zespół profesora Chunlei Guo z University of Rochester, a szczegółowe wiadomości na ten temat opublikowano na łamach Advanced Functional Materials.
Uczeni postanowili wykorzystać aluminiowe rurki, których wnętrze jest grawerowane laserem w skali nano (czyli bardzo małej). Sieć takich zagłębień w rurce nadaje jej właściwości hydrofobowe – i działa nawet wtedy, gdy wybijemy w niej kilka dziur.
Grawerowanie wnętrza sprawia, że powstaje tam superhydrofobowa powierzchnia pełna mikroskopijnych zagłębień, które w sumie działają jak kieszeń powietrzna. Powietrze zostaje więc „uwięzione”, przez co całość działa trochę jak dmuchany balonik – albo jak odwłok topika.
Potencjał na przyszłość
Uczeni z University of Rochester pracują nad grawerowanymi rurkami już od kilku lat. W 2019 roku przedstawili prototypowe urządzenie złożone z dwóch niezatapialnych dysków, jednak miało ono kilka wad – np. nie działało dobrze, gdy zostało wrzucone do wody bokiem. Teraz naukowcy postawili na mały upgrade: rurki zyskały wewnątrz przegrody, dzięki czemu zachowują pływalność nawet wtedy, gdy zanurzymy je w pionie.
Rozwiązanie jest proste i stabilne, a obecna technologia pozwala na uzyskanie rurek o długości pół metra. Oczywiście można je łączyć w większe konstrukcje, które pozostaną niezatapialne nawet przy wysokiej fali. Jeśli system się przyjmie, będzie można wykorzystywać go do budowy statków, platform wiertniczych, czy boi sygnalizacyjnych. A wszystko to przez podglądanie pająków; pomyślmy o tym następnym razem, kiedy zobaczymy któregoś z nich na ścianie – i zamiast chwytać za kapeć, doceńmy kunszt natury.
