Новый способ производства массивов волокон

Новый способ производства массивов волокон

Вдохновленные необычными характеристиками меха медведя, волосков листьев лотоса и каналами лап геккона, инженеры-исследователи разработали новый способ создания массивов нановолокон. Теперь, благодаря применению новой технологии, появятся возможности для производства покрытий, обладающих уникальными свойствами. Среди выраженных свойств новых покрытий могут появиться: липучесть, отталкивающий эффект, изолирующие качества и даже световое излучение.

Методика генерации массивов волокон

Специалистам Университета Висконсина при поддержке коллег  из университета Мичигана, удалось воплотить в жизнь действительно впечатляющее открытие. Результатами исследований выявлен и выстроен новый эффективный метод изготовления массивов волокон, структура которых в сотни раз тоньше человеческого волоса. Основой разработки метода стали природные примеры.

Так, волосяной покров белого медведя структурирован таким образом, чтобы пропускать свет, сохраняя при этом высокую температуру. Водоотталкивающие листья лотоса покрыты массивами микроскопических восковых канальцев. Наноразмерные волоски ступней гравитационных ног геккона плотно контактируют с другими поверхностями за счёт силы атомного притяжения.

Исследователи, в своих стремлениях имитировать эти явления, давно изыскивали способы создания мини-массивов, выполняющих эту работу. Новая методика, по сути, является совершенно уникальным способом создания нановолоконных массивов. Исследовательская группа показала, как экспериментальные нановолокна отталкивают воду, аналогично листьям лотоса.

Экспериментальные образцы выращивали прямыми изогнутыми волокнами и проверяли на эффект липучести. Обнаружилось, что скрученные по часовой и против часовой стрелки волокна, соединяются более плотно, чем два массива прямых волокон.

Первые экспериментальные примеры

Проводились эксперименты с оптическими свойствами, и в результате удалось создать материал, способный светиться. Специалисты полагают, что вполне допустимо создать структуру, действующую аналогично меху медведя, внедряя отдельные волокна, структурированные под каналы освещения.

Однако молекулярные ковры не были первоначальным планом. Группа специалистов изначально стремилась положить тонкие плёнки цепных молекул, именуемых полимерами, поверх жидких кристаллов. Жидкие кристаллы наиболее известны благодаря использованию:

  • дисплеев разного типа,
  • бытовых телевизоров,
  • мониторов компьютеров.

Учёные пытались сделать датчики, способные обнаруживать отдельные молекулы. Использовались не только прямые пряди волокон. В зависимости от жидкого кристалла, методика позволяет генерировать искривленные волокна, напоминающие формы микроскопических бананов или лестниц.

Утверждается, что новый способ дал больше контроля над химией, типом и архитектурой волокон, позволил выполнять структурированный расклад. Технология обогащает инструментами сложной обработки поверхностей и не только с помощью тонких двумерных пленок, но также в трёх измерениях.


При помощи информации: Umich