2006年10月17日
研究人员乔治亚理工学院是模仿大自然最好的不粘表面建立更可靠的电力传输系统,光伏阵列,保持他们的效率,MEMS结构受水影响和改善生物相容性的表面能够阻止细胞坚持植入医疗设备。
基于材料科学家和化学工程师的合作,该研究旨在复制的是莲花亚博网站下载自清洁表面,它生长在亚洲的水道。尽管生长在泥泞的条件下,树叶和鲜花保持清洁,因为它们的表面是由微米和纳米级结构和蜡质涂层,防止灰尘和水的坚持。尽管他们不寻常的表面性质,粗糙的表面允许光合作用继续留下。
“当雨莲植物的叶子,它只是珠子,“指出C.P. Wong在佐治亚理工学院杰出教授材料科学与工程学院的。亚博网站下载亚博老虎机网登录“当树叶也在小角度倾斜,水的珠子立刻跑出去。水滚了,它会带走体内的任何污垢表面。”
的自洁作用lotus工厂感兴趣的研究人员几十年来,和最近的研究由几个不同团体的研究人员已经证明植物的独特能力背后的原因。
工厂的能力击退水和污垢的结果从一个不寻常的组合的超疏水表面(研发)和组合微米尺寸的山丘和山谷和纳米级蜡状突起,创建粗糙表面,不让水或灰尘一个坚持的机会。
“因为纳米和微米尺寸结构的结合,水滴只能大约百分之三的表面接触,”黄说。“他们不是非常感人的莲花表面比光滑表面。”
解决几个独特的应用程序,佐治亚理工学院的研究人员试图复制双层莲花表面使用各种材料,包括聚丁二烯。亚博网站下载但有机化合物不适合暴露于阳光涂料,因为紫外线分解碳债券。首先解决他们的lotus应用程序——自洁高压电线绝缘体用于研究人员发展出另一种物质。
支持的国家电能测试研究与应用中心(NEETRAC),该项目将困扰电力公司解决问题。积聚的污垢和灰尘在陶瓷或硅胶绝缘体被高压电线可以最终创建一个短路,损坏电器分销网络。这是不现实的手动清洁绝缘体。
黄和合作者永好秀,林波朱镕基和丹尼斯·赫斯已经开发出一种莲花表面能够承受紫外线辐射用硅胶、碳氟化合物),二氧化钛和二氧化硅等无机物。他们在长期原型涂层显示优良的耐久性测试。
由美国国家科学基金会支持,NASA和其他机构,佐治亚亚博老虎机网登录理工学院也追求其他工作基于lotus应用程序:
- 使用碳纳米管包创建防止灰尘积累所需的表面突起的表面光伏(PV)细胞,宇航服和其他设备使用在月球或火星,没有下雨。app亚博体育安排几微米的纳米管包的模式和应用电荷疲软应该帮助把灰尘和维护最大效率的光伏电池功率的太空任务。
- 应用lotus涂层来防止“粘滞作用”,即强大的附着力,可以形成结构的微机电系统(MEMS)和基质。这些力量的大小就足以变形结构,导致设备故障。superhydrophobicity和表面粗糙度,莲花表面涂层可以防止粘滞作用,Wong说。
- 双层表面系统由hexagonally-packed黄金纳米粒子沉积的硅球。yabo214产生的化学和物理结构进行了研究,建立表面疏水性和粗糙度的影响在粗糙表面上的接触角测量。
- 莲花表面用于植入式医疗装置,以防止细胞粘附形成血凝块。如果成功的话,这个应用程序可以替代抗凝等材料,涂到植入式设备支架用于保存血管开放。亚博网站下载
lotus植物是另一个例子,研究人员可以如何学习令人惊讶的大自然的教训,Wong说。
“这并不容易,尘土表面光滑,”他说。“似乎违反直觉,但粗糙度实际上帮助清洗过程。我们相信这莲花表面会有许多潜在的应用。”
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