p TU Wien (Viena), A KU Leuven e a Universidade de Zurique descobriram uma superfície robusta cujas propriedades adesivas e umectantes podem ser alteradas usando eletricidade. Este resultado notável é destaque na capa da Natureza revista. p Quando a chuva cai em uma folha de lótus, a folha não fica molhada. Graças à sua estrutura especial, as gotas de água rolam sem molhar a superfície. Os materiais artificiais podem ser repelentes à água, também. Isto é, Contudo, extremamente desafiador produzir uma superfície com umectação comutável. Agora, uma equipe de pesquisa da TU Wien, A KU Leuven e a Universidade de Zürich conseguiram manipular uma superfície de uma única camada de nitreto de boro de forma que ela pudesse ser alternada entre estados com alta e baixa umidade e adesão.

p Hexágonos fazendo ondas

p "Uma das propriedades físicas mais interessantes de uma superfície é sua rigidez ou atrito estático, "diz Stijn Mertens (Instituto de Física Aplicada da Universidade de Tecnologia de Viena, e associada à KU Leuven na Bélgica). "Essa força precisa ser superada para que um objeto na superfície comece a deslizar."

p A nanoestrutura da superfície determina em grande medida sua rigidez:os detalhes do contato entre a superfície e outro objeto (por exemplo, uma gota de líquido) dependem da geometria de seus átomos e de outras propriedades. Isso, por sua vez, é crucial para a adesão, atrito e molhamento. A relação entre atrito e molhamento, Contudo, até agora é apenas mal compreendido.

p "Assim como o grafeno material consiste em apenas uma camada de átomos de carbono, nosso nitreto de boro - que contém tantos átomos de boro quanto átomos de nitrogênio - tem uma espessura de apenas uma camada atômica, "explica Thomas Greber, do Instituto de Física da Universidade de Zurique. Essa camada ultrafina pode ser cultivada em um único cristal de ródio. Os átomos da superfície do ródio e do nitreto de boro formam um padrão hexagonal, mas as distâncias entre os átomos nos dois materiais são diferentes. Treze átomos em nitreto de boro ocupam o mesmo espaço que doze átomos de ródio, para que os dois cristais não se encaixem perfeitamente. Por causa dessa incompatibilidade, os hexágonos de nitreto de boro devem dobrar, eles aparecem como uma onda congelada com um comprimento de onda de 3,2 nanômetros e uma altura de cerca de 0,1 nanômetros.

p "Precisamente esta nano-ondas bidimensional influencia o umedecimento da superfície pela água, "diz Stijn Mertens. Em qualquer caso, a superestrutura de nitreto de boro pode ser plana com um truque simples:colocando o material em ácido e aplicando uma voltagem elétrica, átomos de hidrogênio se infiltram sob a camada de nitreto de boro e mudam a ligação entre nitrogênio e ródio. Isso torna o nitreto de boro plano. De repente, a adesão de uma gota d'água na superfície muda dramaticamente - embora a gota seja 100.000 vezes maior do que as minúsculas ondas no nitreto de boro. Se a tensão diminuir, esse efeito é revertido:"Podemos alternar a superfície repetidamente entre esses dois estados, "explica Stijn Mertens.

p A máquina de medição de queda

p Para investigar o umedecimento da superfície e aplicar a tensão ao mesmo tempo, um instrumento foi construído especialmente para este fim, em que uma gota de líquido é trazida à superfície através de um tubo de vidro muito fino. A gota se torna maior e menor, ao mesmo tempo em que sua forma é registrada. Se a forma da gota é plana ou mais arredondada depende das propriedades da superfície.

p Os conceitos para mudar o umedecimento de uma superfície para frente e para trás já existem há algum tempo. Por exemplo, moléculas orgânicas que mudam de forma com luz de uma determinada cor podem ser fixadas na superfície. Contudo, tais moléculas são muito mais complexas e frágeis do que os materiais estudados aqui. "Nossa superfície consiste em apenas uma única camada de átomos, é completamente inorgânico e não muda mesmo se o aquecermos no vácuo a 1000 ° C, "concordam Stijn Mertens e Thomas Greber." Isso significa que este material também poderia ser usado para aplicações onde as moléculas orgânicas seriam destruídas por muito tempo, variando da vida diária às viagens espaciais. "

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