un, Schema della deposizione di nanofilm PPX da parte di OAP. B, Sezione trasversale al microscopio elettronico di nanofilm PPX (i riquadri mostrano la vista dall'alto e le micrografie in sezione trasversale ad alta risoluzione).c, Immagine della superficie adesiva anisotropa bagnata con gocce d'acqua. D, Adesione e rilascio dell'acqua in tre configurazioni del nanofilm. Gli schemi illustrano l'inclinazione del nanorod ad ogni angolo di inclinazione e corrispondono a fotografie che mostrano il comportamento di bagnatura anisotropico del nanofilm. (Credito:materiali naturali)
In natura, i falchi acquatici possono camminare sull'acqua, le farfalle possono versare acqua dalle loro ali, e le piante possono intrappolare insetti e polline. Gli scienziati del Naval Research Laboratory fanno parte di un team di ricerca che lavora per progettare superfici che imitano alcune di queste caratteristiche di idrorepellenza presenti in natura.
Questa tecnologia offre la possibilità di progressi significativi per la produzione di nuove generazioni di rivestimenti che saranno di grande valore per militari, medico, e applicazioni energetiche. La ricerca è pubblicata nel numero di dicembre 2010 di Materiali della natura .
Il dottor Walter Dressick dell'NRL, lavorando con il professor Melik Demirel della Penn State e il dottor Matthew Hancock del MIT, hanno collaborato per creare un film sottile idrorepellente ingegnerizzato. Ciò che distingue questo sviluppo dalle tecnologie precedenti è che questo nuovo film ha la capacità di controllare la direzionalità del trasporto di liquidi.
In questo sistema, nanotubi di parylene si depositano sulla superficie mediante un semplice, semplice metodo di deposizione da vapore. Il singolo passaggio richiede solitamente meno di 60 minuti, rispetto al più complesso, processi di litografia a più fasi spesso utilizzati nei sistemi precedenti. Questa è la prima volta che questo tipo di superficie è stato progettato su scala nanometrica.
Nella superficie appena creata, i nanorod che formano il film sono lisci su una scala di micron. Questa dimensione e levigatezza nei pali significa che quando le goccioline vengono posizionate sulla superficie, si muovono senza essere in alcun modo distorti. Anche, possono essere spostati senza pompe o onde ottiche. I sistemi precedenti causavano la distorsione delle gocce d'acqua, che potrebbe rompersi, versare, o distruggere il carico nella goccia quando viene utilizzato in applicazioni mediche o di microassemblaggio. Mentre continuano la ricerca, il team si concentrerà sull'ottimizzazione del meccanismo di trasporto delle gocce e sulla messa a punto del metodo di preparazione.
Guardando al futuro, i ricercatori sperano che questo film possa essere usato come rivestimento sullo scafo delle navi dove ridurrebbe la resistenza e rallenterà l'incrostazione. Nelle applicazioni industriali, il film potrebbe avere usi in siringhe direzionali e diodi fluidi, dispositivi fluidici digitali senza pompa, maggiore efficienza del raffreddamento termico per i microchip, e rivestimenti per pneumatici.
