يلوح باحثون من أستراليا والمملكة المتحدة بفكرة إمكانية استخدام أجنحة الحشرات كنموذج لتحضير مواد ذاتية التنظيف وغير قابلة للاحتكاك وفائقة للماء. تظهر نتائج أبحاثهم في مقال نشر في المجلة العلمية International Journal of Nanomanufacturing.
الحشرات هي "أخصائيي تكنولوجيا النانو" المذهلين. لقد طور سطح أجنحة العديد من الحشرات بمرور الوقت خصائص مادية لا يمكن للعلماء إلا أن يحلموا بالحصول عليها. على سبيل المثال، بعض الأجنحة شديدة الكارهة للماء (طاردة للماء) بفضل مزيج متطور من كيمياء الطبيعة وبنيتها التفصيلية على مستوى النانومتر. وهذا يعني أن الأجنحة لا يمكن أن تتبلل - حيث يتم طرد أصغر القطرات منها على الفور. وبالمثل، فإن أسطح أجنحة الحشرات الأخرى تكاد تكون عديمة الاحتكاك تمامًا، بحيث يتم التخلص من كل جزيئات الغبار الصغيرة التي يمكن أن تلتصق بالسطح بسهولة.
والآن، يأمل فريق من الباحثين من عدة جامعات في محاكاة هذه الخصائص باستخدام أسطح أجنحة الحشرة كقوالب لتحضير مواد بلاستيكية أو بوليمرية ذات خصائص سطحية جديدة.
إذا نجح الباحثون، فسيكون من الممكن تطوير طلاءات ذاتية التنظيف وغير احتكاكية ومقاومة للماء لمجموعة واسعة من المكونات الميكانيكية ومواد البناء والتطبيقات الأخرى، بما في ذلك الأنظمة الكهروميكانيكية النانوية والدقيقة و"الكمبيوتر على شريحة". "أجهزة التشخيص الطبي والاستشعار البيئي.
أجرى الفريق فحوصات مجهرية (AFM) لأسطح أجنحة الحشرة لتحديد القوى التي من خلالها تتمكن جزيئات الغبار من عدم الالتصاق بالسطح. وأظهرت هذه الاختبارات أن هناك حاجة إلى قوى صغيرة للغاية (20-2 نانو نيوتن) لتحريك جزيئات الغبار بعيدًا.
يوضح أحد الباحثين: "تتمتع معظم الأسطح بخصائص فائقة الكارهة للماء، ولن تقلل من تأثير التلامس مع الأسطح الأخرى فحسب، بل ستعزز أيضًا نشاط التنظيف الذاتي لإزالة الأجسام الغريبة منها".
مع توفر هذه المعلومات، استخدم الباحثون بعد ذلك أغشية الجناح كقوالب طبيعية لتصميم سطح بوليمري وبالتالي تقليد البنية السطحية لجناح الحشرة باستخدام مادة PDMS (اختصار لـ polydimethylsiloxane)، وهو نفس النوع من هلام السيليكون الموجود في غرسات الثدي. .
وتكمن إحدى مزايا هذا النهج في حقيقة أنه ليست هناك حاجة لتصميم سطح المادة مسبقًا ويستطيع الباحثون الاستفادة من مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع الأسطح من الحشرات المختلفة وإنشاء مواد منها بالخصائص التي تتمتع بها. يرغب.
تعليقات 2
انا مع ايال
وهذا يحدث في مجالات كثيرة، إما أن هناك مشاكل في تحديث المقالات أو أن الأبحاث غير متزامنة على الإطلاق.. ويحدث في جميع المجالات، سواء في أبحاث السرطان أو غيرها.. وكأن هناك نقص في التركيز أو شيء من هذا القبيل، من جهة أخرى. يد.. وهذا يسمح بإيجاد تقنيات جديدة ويمنع التثبيت على طريقة واحدة فقط.
كم مرة سمعنا عن هذا الاتجاه. لماذا يتم الحديث عنها دائمًا وكأنها "لأول مرة"؟ ألا يوجد تبادل للجهود بين المجموعات المختلفة؟ ماذا، المجموعات السابقة فشلت تجاربها؟ وحتى هنا في إسرائيل كان هناك مثل هذه المجموعة من معهد وايزمان التي ذكرتها أيضًا في المناسبة السابقة منذ وقت ليس ببعيد. حتى أنهم أحضروا سطحًا مطليًا بالمادة إلى الاستوديو وأثبتوا قدرته. إذن ما الأمر في ذلك؟؟