Копіювання невеликих структур листя сальвінії

ЧАНЧУНЬ, КИТАЙ, 16 вересня 2021 р. – (ACN Newswire) – Кілька рослин і тварин розробили поверхні з довгостроковою (тобто від днів до місяців) здатністю утримувати повітря для запобігання намокання та занурення. Одним із прикладів є сальвінія, рослина, що плаває на воді. Дослідники розкрили таємницю «як обслуговують надувний матрац».

Листя сальвінії та структура яйцезбивачки

Дослідники з Університету Цзілінь проаналізували останні досягнення у вивченні листя сальвінії та їх штучних копій. «Сальвінія має складні багатоклітинні волоски на верхній стороні листя, і кожна група з чотирьох волосків з’єднана на кінцевих кінцях, утворюючи структуру яйцезбивача. Волоски вкриті гідрофобними кристалами воску, тоді як ділянки на кінцевих кінцях волосків не мають кристалів воску і, отже, є гідрофільними. Ці особливості роблять інтерфейс повітря-вода більш стабільним, демонструючи здатність довгостроково утримувати повітря», — говорить автор Хуічао Цзінь з університету Цзілінь у Чанчуні, Китай.

Після виявлення здатності листя сальвінії утримувати повітря дослідники почали виготовляти штучні листя сальвінії та досліджували їх потенційне застосування. Однак складні конструкції яйцезбивачів є складним викликом для традиційних методів виробництва. За останнє десятиліття фотолітографія, пряма лазерна літографія, хімічне осадження з парової фази, електроосадження, електростатичне флокування, 3D-друк, хімічне травлення та плазмове травлення нещодавно були розроблені для виготовлення структур, натхненних Salvinia. Однак через складні структури багато з цих методів не можуть відтворити тонкі структури. Хоча методи прямої лазерної літографії та 3D-друку дозволяють створити тонкі структури, вони не можуть виготовити гідрофільні кінчики на кінцях волосків. Тому виготовити штучне листя сальвінії все ще складно.

Міцний надувний матрац у конструкціях Salvinia діє як фізичний бар’єр для того, щоб вода досягла основи. Це надихає на багато інженерних застосувань, включаючи зменшення опору, збір води, випаровування та відштовхування, відділення масла та води та теплоізоляцію. Наразі ці роботи обмежені ранніми лабораторними демонстраціями. Існують проблеми у розробці штучних поверхонь, які відповідають складності та мінливості реального середовища.

Джин і його колеги досліджують потенціал структур Salvinia для запобігання медичної бактеріальної інфекції. «Надувний матрац діє як фізичний бар’єр для води, що наближається до субстрату, і він також може діяти як фізичний бар’єр для запобігання потраплянню бактерій на субстрат», — говорить Джін. Він зазначає, що традиційні антибактеріальні поверхні, що містять антибіотики, можуть викликати стійкість до ліків, тоді як штучні поверхні, натхненні сальвінією, не містять антибіотиків. Використання структур Salvinia для запобігання медичної бактеріальної інфекції може бути перспективною стратегією.

Деталі статті:
Джин та ін., «Маленька структура, великий ефект: функціональні поверхні, натхненні листям сальвінії» Малі структури (2021) https://doi.org/10.1002/sstr.202100079

Контактна особа:
Доктор Huichao Jin
Університет Цзілінь
Ел. пошта: jinhc@jlu.edu.cn

Прес-реліз, розповсюджений Asia Research News для університету Цзілінь.

Тема: Підсумок прес-релізу
джерело: Університет Цзілінь
Сектори: Наука та нанотехнології
https://www.acnnewswire.com

Від Азійської корпоративної мережі новин

Авторське право © 2021 ACN Newswire. Всі права захищені. Підрозділ Азійської корпоративної мережі новин.

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