2008年9月18日
总有一天,你的车可能有一些昆虫的金属加工或深黑色的蝴蝶的翅膀,和反射镜可能是纳米结构图案的一只苍蝇的眼睛,根据宾夕法尼亚州立大学研究人员已经开发出一种方法来快速和廉价地复制生物表面结构。
飞的放大头涂chalcogenic玻璃。
“只有一小部分突变进化过程是成功的,“说Akhlesh Lakhtakia,查尔斯·戈弗雷的粘合剂(捐赠)工程科学和力学的教授。亚博老虎机网登录“但是,进化已经至少有十亿年了。创建了大量的生物表面结构和可用。”
Carlo g . Pantano Lakhtakia和他的同事们,材料科学与工程的特聘教授,宾夕法尼亚州立大学材料研究所主任,和劳尔j . Mart亚博网站下载in-P亚博老虎机网登录alma客座教授,宾夕法尼亚州立大学,和应用物理学系教授大学Autonomia马德里,使用保形由旋转蒸发膜(以上)的技术,生产涂料,捕捉生物的微观和纳米结构表面涂上一层薄薄的玻璃。结果出现在最近的应用物理快报和纳米技术的问题。
在以上技术,研究者热蒸发形成涂层的材料在真空室。对象接收涂层是固定的持有人和旋转大约每两秒。研究人员已涂布蝴蝶翅膀和一只苍蝇,这些模板的创建副本相同的表面特征。研究人员使用硫族化物眼镜由不同组合的锗、锑和硒。
合适的温度,室温,和正确的压力和转速,涂层过程需要大约10分钟和存款500纳米层,“Lakhtakia说。
等biostructures蛾的眼睛,重复生产蛾眼眼镜,可以创建的机械工程师,但它是艰苦的和昂贵的工作。这些镜头,捕捉几乎所有可用的光,在光电子和光伏应用程序。其他biostructures不会让自己合成繁殖。
“在这种情况下,也许我们需要复制的实际结构,“Lakhtakia说。“一个昆虫有一个彩虹色的外壳,不像许多闪亮的改变颜色。没有人做这种类型的人工材料,因为我们不知道的机制,它保留了它的颜色,但从实际的昆虫将复制模板表面的精细结构。”
自然界中很多事情都是彩色的颜料,而是通过表面结构。光与表面相互作用的方式创造了颜色,而不是任何色彩或化学。表面繁殖繁殖的颜色。表面性质不仅包括可见光特征,而且红外线,热、粘性等特点。
Martin-Palma,淡水沼泽和Lakhtakia的工作创建复制模板或模具取决于他们的外套。模板的副本可以用来创建一个模具难度,减少易坏的材料使许多副本。模具可以组合和增加创建所需的表面。
研究人员最初看着表面光学性质,因为他们是容易理解和识别。一些蝴蝶的结构性黑色邀请调查热性能。创建表面微观或纳米尺度模式在太阳能电池、热交换器、反射镜和透镜可以生产设备,工作更有效率。
“整个世界的仿生学和生物灵感才刚刚开始出现“Martin-Palma说。“蝴蝶翅膀进来各种各样的表面结构。最终我们可以把这些生物结构和修改它们创建其他属性,不存在生物表面。”
虽然研究人员仍在尝试蝴蝶翅膀,他们愿意在荷叶上使用以上,因为他们是超疏水。表面排斥水可能是非常有用的。他们还计划看看其他植物材料作为太阳能电池的潜在的表面。亚博网站下载Lakhtakia和Martin-Palma组织一个小会议明年仿生学和bionispiration。
淡水沼泽建议使用硫族化物玻璃的红外特性,但是研究者也尝试其他眼镜和其他繁殖材料如聚合物表面及其属性。亚博网站下载