ЛИПКИЙ, КАК ГЕККОН

Они обнаружили, что при использовании особой технологии можно создавать уникальные материалы со способностью прилипать практически к любой поверхности. Примерно как лапы геккона, которые позволяют ему крепко держаться на чем угодно, будь то дерево, камень или даже полированное стекло. Лапы этой небольшой ящерицы и то, как именно они работают, давно вызывали неподдельный интерес. С появлением электронного микроскопа ученые смогли изучить их во всех деталях. Оказалось, что лапа геккона покрыта сотнями тысяч очень тонких щетинок, которые, в свою очередь, разделяются на концах на сотни еще более мелких. В итоге на каждый квадратный сантиметр контакта с поверхностью приходится около 2 млрд волокон, каждое из которых к концу расширяется. Эти волокна сцепляются с поверхностью под действием ван-дер-ваальсовых сил межмолекулярного и межатомного взаимодействия.

Чтобы создать материалы с похожими свойствами, ученые провели ряд экспериментов. Оказалось, что мягкие микрочастицы могут быть получены из разных полимеров, осажденных из растворов в особых условиях. В результате частицы имеют разветвленную иерархическую структуру, схожую по строению с теми самыми ворсинками на лапах геккона и способную взаимодействовать с другой поверхностью ван-дер-ваальсовыми силами.

«Мы используем «жидкое» нанопроизводство для преобразования полимеров в разветвленные частицы. Для этого мы растворяем полимер и быстро смешиваем с другой жидкостью, – рассказал Орлин Велев, профессор кафедры химической и биомолекулярной инженерии в Университете штата Северная Каролина. – Это быстрое смешивание в турбулентном потоке создает разветвленные частицы с иерархической организацией».

Такой способ изготовления уникален. По словам ученых, раньше турбулентный поток, хаотичный по своей сути, не использовали для создания организованных структур. Однако этот процесс эффективен, недорог и работает со многими типами полимеров. Кроме того, с его помощью можно изготавливать мягкий наноматериал сразу в больших количествах.

Будущие исследования лаборатории позволят больше узнать об этом открытии и его тонкостях, а также изучить различные типы полимерных и биополимерных материалов, которые могут быть получены таким способом. Впоследствии, считают ученые, они найдут применение в различных покрытиях, которые притягивают и отталкивают воду, составах для трехмерной печати или в изготовлении клеточных каркасов.  

Источник: neftehimia-journal.ru