Kopioi Salvinian lehtien pieniä rakenteita

CHANGCHUN, KIINA, 16. syyskuuta 2021 - (ACN Newswire) - Useilla kasveilla ja eläimillä on kehittynyt pintoja, joilla on pitkäkestoinen (eli päivistä kuukausiin) ilmankestävyys estämään kostumista ja upottamista. Yksi esimerkki on Salvinia, veden päällä kelluva kasvi. Tutkijat ovat selvittäneet salaisuuden ”kuinka he pitävät ilmapatjan yllä”.

Salvinian lehdet ja munanlyöntirakenteet

Jilinin yliopiston tutkijat tarkastelivat viimeaikaista edistystä Salvinian lehtien ja niiden keinotekoisten jäljennösten tutkimuksessa. "Salvinian lehtien yläpuolella on monimutkaisia ​​monisoluisia karvoja, ja jokainen neljän karvan ryhmä on liitetty päätteen päihin muodostaen munanlyöntirakenteen. Karvat on päällystetty hydrofobisilla vahakiteillä, kun taas hiusten päädyissä olevista laastareista puuttuu vahakiteitä ja ne ovat siksi hydrofiilisiä. Nämä ominaisuudet tekevät ilma-vesi-rajapinnasta vakaamman ja osoittavat pitkäaikaista ilmankestävyyttä ”, sanoo kirjailija Huichao Jin Jilinin yliopistosta Changchunissa Kiinassa.

Koska Salvinian lehtien ilmankiertokyky havaittiin, tutkijat alkoivat valmistaa keinotekoisia Salvinia-lehtiä ja tutkivat niiden mahdollisia sovelluksia. Monimutkaiset munanlyöntirakenteet ovat kuitenkin vaikea haaste perinteisille valmistusmenetelmille. Viimeisen vuosikymmenen aikana Salvitian innoittamien rakenteiden valmistukseen on viime aikoina kehitetty fotolitografiaa, suoraa laserlitografiaa, kemiallista höyrysaostumista, sähköhävitystä, sähköstaattista rypytystä, 3D-tulostusta, kemiallista etsausta ja plasmaetsausta. Monimutkaiset rakenteet tekevät monet näistä tekniikoista kuitenkin kykenemättömiksi toistamaan hienoja rakenteita. Vaikka suora laserlitografia ja 3D -tulostustekniikat onnistuvat valmistamaan hienoja rakenteita, ne eivät voi valmistaa hydrofiilisiä kärkiä hiusten lopussa. Siksi on edelleen haastavaa valmistaa keinotekoisia Salvinia -lehtiä.

Salvinia-rakenteiden vankka ilmapatja toimii fyysisenä esteenä veden pääsemiseksi alustalle. Tämä inspiroi monia teknisiä sovelluksia, kuten vastus, veden kerääminen, haihtuminen ja karkotus, öljyn ja veden erottaminen ja lämmöneristys. Nämä työt rajoittuvat tällä hetkellä varhaisiin laboratorioesittelyihin. Todellisen ympäristön monimutkaisuuteen ja vaihtelevuuteen sopivien keinotekoisten pintojen kehittämisessä on edelleen haasteita.

Jin ja hänen kollegansa tutkivat Salvinia -rakenteiden mahdollisuuksia estää lääketieteellinen bakteeri -infektio. "Ilmapatja toimii fyysisenä esteenä veden lähestymiselle alustalle, ja se voi myös toimia fyysisenä esteenä estämään bakteerien pääsyä alustalle", Jin sanoo. Hän huomauttaa, että perinteiset antibakteeriset pinnat, jotka sisältävät antibiootteja, voivat aiheuttaa lääkeresistenssiä, kun taas keinotekoiset Salvinian innoittamat pinnat eivät sisällä antibiootteja. Salvinia -rakenteiden käyttäminen lääketieteellisen bakteeri -infektion ehkäisemiseksi voi olla lupaava strategia.

Artikkelin tiedot:
Jin et ai., "Pieni rakenne, suuri vaikutus: Salvinian lehtien inspiroimat toiminnalliset pinnat" Pienet rakenteet (2021) https://doi.org/10.1002/sstr.202100079

Ottaa yhteyttä:
Tohtori Huichao Jin
Jilinin yliopisto
Sähköposti: jinhc@jlu.edu.cn

Lehdistötiedote, jonka Asia Research News jakoi Jilinin yliopistolle.

Aihe: Yhteenveto lehdistötiedotteesta
Lähde: Jilinin yliopisto
Alat: Tiede ja nanotekniikka
https://www.acnnewswire.com

Asia Corporate News Network -verkosta

Tekijänoikeus © 2021 ACN Newswire. Kaikki oikeudet pidätetään. Jaettu Asia Corporate News Network.

Lähde: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/69634/