تعتمد خصائص السطح على الهياكل النانوية الموجودة داخل السطح. ونشرت نتائج البحث مؤخرا في المجلة العلمية المواد المتقدمة.
قامت مجموعة بحثية في جامعة آلتو (فنلندا) متخصصة في التصنيع الدقيق والأنظمة الدقيقة لتدفق السائل بتطوير طريقة جديدة وسريعة لإعداد الأسطح ذاتية التنظيف. تعتمد خصائص السطح على الهياكل النانوية الموجودة داخل السطح. ونشرت نتائج البحث مؤخرا في المجلة العلمية المواد المتقدمة.
لقد نجا الباحثون من الجزء الأكثر صعوبة في عملية التحضير عندما طورت المجموعة طريقة مبتكرة لتحضير هياكل نانوية تشبه الهرم من أسطح القصدير من خلال الحفر العميق بواسطة الأيونات النشطة. في الخطوة التالية، يمكن استخدام رقاقة القالب كقالب لإنشاء ختم مطاطي، يمكنه تكرار الهياكل النانوية الأصلية ذاتية التنظيف ضمن مجموعة متنوعة من البوليمرات.
تصبح أسطح زورن الملساء شبيهة بالمرآة وتعكس أكثر من نصف الضوء الذي يضربها، في حين أن الأسطح المعتمدة على هياكل زورن النانوية والبوليمرات بالكاد تعكس أي ضوء على الإطلاق. يقول الباحث لوري ساينييمي: إن تكرار الإشعاع ينخفض في نطاق واسع من الأطوال الموجية بسبب الانتقال السلس لمؤشر الانكسار من الهواء إلى الركيزة بفضل الهياكل النانوية.
تعد الأسطح التي لا تعكس الضوء، وطرق إنتاجها، من المواضيع البحثية الساخنة اليوم نظرًا لأنها مطلوبة في تطوير خلايا شمسية أكثر كفاءة. يمكن أيضًا استخدام الأسطح المعتمدة على هياكل زورن والبوليمر النانوية في التخليق الكيميائي، نظرًا لأن القدرة على عكس الإشعاع المنخفض مهمة لإجراء الاختبار التحليلي. الميزة الثانية المفيدة للأسطح هي قدرتها على التنظيف الذاتي، وهي قدرة تعتمد على وجود الهياكل النانوية المغلفة بطبقة رقيقة من سطح منخفض الطاقة.
تتراوح تطبيقات طرق التصنيع الجديدة التي تم تطويرها لـ Zorn والبوليمرات من أجهزة الاستشعار إلى الخلايا الشمسية. الميزة الكبرى لطرق الإنتاج تكمن في قدرتها على الاستخدام على عدة مستويات، حتى مستوى الإنتاج الصناعي. "أعتقد أنه سيكون هناك اهتمام بطريقة الإنتاج الجديدة لدينا لأنها تسمح بإعداد بسيط واقتصادي للهياكل النانوية بسبب الأسطح الواسعة وأيضًا لأن الطريقة مناسبة للأشكال أحادية البلورات ومتعددة البلورات وحتى غير المتبلورة، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من الأشكال لأنواع البوليمرات"، أشار الباحث الرئيسي. وسبق أن قامت نفس المجموعة بتطوير أسطح للتحليل الكيميائي للأدوية.
مجال بحث جديد ومثير للاهتمام هو تطوير أسطح أكثر كفاءة تنظف نفسها وتطرد الأوساخ، والتي يمكن أن تساهم بشكل أساسي في الأبحاث المتعلقة بالخلايا الشمسية. يعد تحضير الأسطح المقاومة للماء أمرًا سهلاً للغاية، لكن السوائل ذات التوتر السطحي المنخفض ستظل قادرة على تلويث السطح. واليوم تحاول المجموعة تطوير أسطح جديدة يمكنها صد السوائل الزيتية.
תגובה אחת
الشيء الأكثر إثارة للاهتمام لا يزال غامضًا تمامًا، كيف ينظفون أنفسهم بالضبط؟