Pesquisadores da Universidade de Rochester, inspirado por aranhas-sino de mergulho e jangadas de formigas de fogo, criaram uma estrutura metálica que é tão repelente de água, ele se recusa a afundar - não importa quantas vezes seja forçado a entrar na água ou o quanto seja danificado ou perfurado.

Isso poderia levar a um navio inafundável? Um dispositivo de flutuação vestível que ainda flutua após ser perfurado? Dispositivos de monitoramento eletrônico que podem sobreviver a longo prazo no oceano?

Tudo acima, disse Chunlei Guo, professor de ótica e física, cujo laboratório descreve a estrutura em ACS Applied Materials and Interfaces.

A estrutura usa uma técnica inovadora que o laboratório desenvolveu para usar rajadas de lasers de femtossegundo para "gravar" as superfícies de metais com intrincados padrões de micro e nanoescala que prendem o ar e tornam as superfícies super-hidrofóbicas, ou repelente de água.

Os pesquisadores descobriram, Contudo, que depois de ser imerso em água por longos períodos de tempo, as superfícies podem começar a perder suas propriedades hidrofóbicas.

Digite as aranhas e formigas de fogo, que podem sobreviver por longos períodos sob ou na superfície da água. Como? Ao aprisionar o ar em uma área fechada. Aranhas Argyroneta aquáticas, por exemplo, criar uma teia subaquática em forma de cúpula - um chamado sino de mergulho - que eles preenchem com o ar carregado da superfície entre suas pernas super-hidrofóbicas e abdomens. De forma similar, formigas de fogo podem formar uma jangada prendendo o ar entre seus corpos super-hidrofóbicos.

"Foi uma inspiração muito interessante, "Guo diz. Como os pesquisadores observam no artigo:" O principal insight é que as superfícies super-hidrofóbicas multifacetadas (SH) podem reter um grande volume de ar, que aponta para a possibilidade de usar superfícies SH para criar dispositivos flutuantes. "

O laboratório de Guo criou uma estrutura na qual as superfícies tratadas em duas placas de alumínio paralelas ficam voltadas para dentro, não para fora, portanto, eles são fechados e livres de desgaste externo e abrasão. As superfícies são separadas apenas pela distância certa para prender e reter ar suficiente para manter a estrutura flutuando - em essência, criando um compartimento à prova d'água.

Mesmo depois de ser forçado a submergir por dois meses, as estruturas imediatamente voltaram à superfície depois que a carga foi liberada, Guo diz. As estruturas também mantiveram essa capacidade, mesmo depois de serem perfuradas várias vezes, porque o ar permanece preso nas partes restantes do compartimento ou estruturas adjacentes.

Embora a equipe tenha usado alumínio para este projeto, o "processo de gravação" pode ser usado para literalmente quaisquer metais, ou outros materiais, "Guo diz.

Quando o laboratório Guo demonstrou pela primeira vez a técnica de gravação, levou uma hora para padronizar uma área de superfície de uma polegada por uma polegada. Agora, usando lasers sete vezes mais poderosos, e digitalização mais rápida, o laboratório acelerou o processo, tornando-o mais viável para expansão para aplicações comerciais.