أفضل سطح مقاوم للماء في العالم

فنلندا: نجح علماء في ابتكار مادة جديدة تتكون من طبقة خارجية مكونة من جزيئات مقاومة للماء، ملتصقة بسطح سيليكون صلب في الأسفل.

رسم توضيحي لطبقة جزيئية شبيهة بالسائل تطرد قطرات الماء. الصورة: إيكاترينا أوسميخينا/جامعة آلتو

طوّر فريق بحثي فنلندي بقيادة روبن راس من جامعة آلتو، وبدعم من علماء من جامعة يوفاسكولا، آليةً تُمكّن قطرات الماء من الانزلاق عن الأسطح بكفاءة غير مسبوقة. نُشرت الدراسة الجديدة في مجلة "نيتشر كيمستري" في 23 أكتوبر/تشرين الأول.

تؤثر طريقة التصاق الماء بالأسطح أو انزلاقه عنها على الطهي والنقل والبصريات ومئات التقنيات الأخرى. ويمكن للأسطح المقاومة للماء أن تُحسّن العديد من التقنيات المستخدمة في المنازل والصناعات، مثل السباكة والنقل والسيارات.

في الدراسة الجديدة، ابتكر الفريق أسطحًا سيليكونية صلبة بطبقة خارجية تشبه السائل، تطرد الماء وتسمح لقطرات الماء بالانزلاق عن السطح. تعمل هذه الطبقة كمزلق بين المنتج وقطرات الماء.

تُشكِّل النتائج الجديدة تحديًا للمفاهيم السائدة حول الاحتكاك بين الأسطح الصلبة والماء، مما يفتح آفاقًا جديدة لدراسة الانزلاق على المستوى الجزيئي. وصرح ساكاري ليبيكو، أحد أعضاء فريق البحث، قائلاً: "دراستنا هي الأولى التي تتجه مباشرةً نحو مقياس النانومتر لإنشاء أسطح غير متجانسة جزيئيًا".

من خلال ضبط دقيق لعوامل مثل درجة الحرارة ومحتوى الماء في المفاعل، تمكنوا من التحكم في مدى تغطية الطبقة الأحادية ذاتية التجميع (SAM) على سطح السيليكون. ومن المثير للدهشة أن حتى التغطية المنخفضة أدت إلى انزلاق شديد للغاية.

باستخدام طريقتهم الجديدة، ابتكر الفريق أكثر سطح سائل زلق في العالم . ووفقًا لليبيكو، فإن هذا الاكتشاف يبشر بتطبيقات في كل مكان يتطلب سطحًا مقاومًا للماء. وأضاف: "له تطبيقات محتملة في نقل الحرارة في الأنابيب، وإزالة الجليد، ومكافحة الضباب، وإنشاء أسطح ذاتية التنظيف، وحتى في مجال الموائع الدقيقة - حيث تحتاج القطرات إلى التحرك بسلاسة".

يخطط الفريق لمواصلة اختبار وتحسين طلاء SAM. وصرح ليبيكو: "تكمن المشكلة الرئيسية في طلاء SAM في رقته الشديدة، ما يجعله يتفكك بسهولة بعد ملامسته للسطح. لكن دراسته تُقدم لنا أسسًا علمية أساسية يُمكننا استخدامها لابتكار تطبيقات عملية طويلة الأمد".

ثو ثاو (وفقًا لصحيفة الغارديان )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/be-mat-chong-nuoc-tot-nhat-the-gioi-4668444.html