चांगचुन, चीन, 16 सितंबर, 2021 - (एसीएन न्यूज़वायर) - कई पौधों और जानवरों ने नमी और जलमग्न को रोकने के लिए लंबे समय तक (यानी, दिनों से महीनों तक) वायु-धारणीयता के साथ सतहों का विकास किया है। एक उदाहरण साल्विनिया है, जो पानी पर तैरता हुआ पौधा है। "वे एक हवाई गद्दे को कैसे बनाए रखते हैं" का रहस्य शोधकर्ताओं द्वारा सुलझाया गया है।
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| साल्विनिया के पत्ते और एगबीटर संरचनाएं |
जिलिन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने साल्विनिया के पत्तों और उनकी कृत्रिम प्रतिकृतियों के अध्ययन में हाल की प्रगति की समीक्षा की। "साल्विनिया के पत्तों के ऊपरी हिस्से पर जटिल बहुकोशिकीय बाल होते हैं, और चार बालों का प्रत्येक समूह टर्मिनल सिरों पर जुड़ा होता है, जिससे अंडे की संरचना होती है। बाल हाइड्रोफोबिक मोम क्रिस्टल के साथ लेपित होते हैं, जबकि बालों के टर्मिनल सिरों पर पैच में मोम क्रिस्टल की कमी होती है और इसलिए, हाइड्रोफिलिक होते हैं। चीन के चांगचुन में जिलिन विश्वविद्यालय के लेखक हुइचाओ जिन कहते हैं, "ये विशेषताएं लंबे समय तक वायु-प्रतिधारण क्षमता का प्रदर्शन करते हुए वायु-जल इंटरफ़ेस को और अधिक स्थिर बनाती हैं।"
चूंकि साल्विनिया के पत्तों की वायु-धारण क्षमता की खोज की गई थी, शोधकर्ताओं ने कृत्रिम साल्विनिया पत्तियों को बनाना शुरू कर दिया और उनके संभावित अनुप्रयोगों की जांच की। हालांकि, जटिल एगबीटर संरचनाएं पारंपरिक निर्माण विधियों के लिए एक कठिन चुनौती पेश करती हैं। पिछले दशक में, फोटोलिथोग्राफी, प्रत्यक्ष लेजर लिथोग्राफी, रासायनिक वाष्प जमाव, इलेक्ट्रोडपोजिशन, इलेक्ट्रोस्टैटिक फ्लॉकिंग, 3 डी प्रिंटिंग, रासायनिक नक़्क़ाशी, और प्लाज्मा नक़्क़ाशी हाल ही में साल्विनिया-प्रेरित संरचनाओं को बनाने के लिए विकसित किया गया है। हालांकि, जटिल संरचनाएं इनमें से कई तकनीकों को ठीक संरचनाओं को दोहराने में असमर्थ बनाती हैं। हालांकि प्रत्यक्ष लेजर लिथोग्राफी और 3 डी प्रिंटिंग तकनीक ठीक संरचनाओं को गढ़ने में सफल होती हैं, लेकिन वे बालों के अंत में हाइड्रोफिलिक युक्तियों को नहीं बना सकते हैं। इसलिए, कृत्रिम साल्विनिया पत्तियों को बनाना अभी भी चुनौतीपूर्ण है।
साल्विनिया संरचनाओं में मजबूत वायु-गद्दा पानी के सब्सट्रेट तक पहुंचने के लिए एक भौतिक बाधा के रूप में कार्य करता है। यह कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों को प्रेरित करता है, जिसमें ड्रैग रिडक्शन, वाटर हार्वेस्टिंग, वाष्पीकरण और विकर्षक, तेल / जल पृथक्करण और थर्मल इन्सुलेशन शामिल हैं। ये कार्य वर्तमान में प्रारंभिक प्रयोगशाला प्रदर्शनों तक सीमित हैं। वास्तविक वातावरण की जटिलता और परिवर्तनशीलता के लिए उपयुक्त कृत्रिम सतहों के विकास में अभी भी चुनौतियां हैं।
जिन और उनके सहयोगी चिकित्सा जीवाणु संक्रमण को रोकने में साल्विनिया संरचनाओं की क्षमता की खोज कर रहे हैं। जिन कहते हैं, "एयर-गद्दे पानी के सब्सट्रेट तक पहुंचने के लिए भौतिक बाधा के रूप में कार्य करता है, और यह बैक्टीरिया को सब्सट्रेट्स तक पहुंचने से रोकने के लिए भौतिक बाधा के रूप में भी कार्य कर सकता है।" वह बताते हैं कि पारंपरिक जीवाणुरोधी सतहों में एंटीबायोटिक शामिल हैं जो दवा प्रतिरोध का कारण बन सकते हैं जबकि कृत्रिम साल्विनिया-प्रेरित सतह एंटीबायोटिक दवाओं से मुक्त हैं। चिकित्सा जीवाणु संक्रमण को रोकने के लिए साल्विनिया संरचनाओं को नियोजित करना एक आशाजनक रणनीति हो सकती है।
लेख विवरण:
जिन एट अल।, "छोटी संरचना, बड़ा प्रभाव: साल्विनिया पत्तियों से प्रेरित कार्यात्मक सतहें" छोटी संरचनाएं (2021) https://doi.org/10.1002/sstr.202100079
संपर्क करें:
डॉ. हुइचाओ जिनो
जिलिन विश्वविद्यालय
ईमेल jinhc@jlu.edu.cn
जिलिन विश्वविद्यालय के लिए एशिया रिसर्च न्यूज द्वारा वितरित प्रेस विज्ञप्ति।
विषय: प्रेस रिलीज़ सारांश
स्रोत: जिलिन विश्वविद्यालय
क्षेत्र: विज्ञान और नैनोटेक
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