Нове розуміння того, як комахи використовують краплі води для вимивання бруду та забруднюючих речовин зі своїх тіл, може допомогти покращити продуктивність самоочисних пристроїв, показує дослідження. Багато живих істот, у тому числі цикади, гекони та рослини лотоса, розвинули водовідштовхувальні воскові поверхні, після чого ранкова роса утворює ідеально круглі краплі.
Зараз вчені розкрили точні механізми, за допомогою яких ці краплі зустрічаються, стрибають і скочуються з крил комах і поверхонь рослин, забираючи з собою крихітні забруднення. Експерти кажуть, що подібні методи можуть бути використані для покращення дизайну та функціональності створених людиною самоочисних пристроїв, включаючи покриття для сонячних панелей, лобових скел автомобілів і біосенсорів.
Команда дослідників з Інженерної школи Единбурзького університету спостерігала, як працює механізм самоочищення на крилах цикад. Використовуючи комп’ютерне моделювання на базі суперкомп’ютера ARCHER2, вони виявили, що забруднюючі речовини можна видалити двома способами — залежно від сил притягання між краплями води, забруднювачем і молекулами на поверхні крил комахи. Дослідження опубліковано в журналі Nano Letters.
Висновки показують, що коли сила краплі води перевищує силу, що притискає забруднювач до поверхні, забруднювач поглинається краплею, яка потім скочується або зістрибує з крил цикади.
В інших випадках підйомна сила, створена великою кількістю крапель, що зливаються разом, катапультує забруднювачі з крил у формі краплі, що зачаровує, нагадуючи повітряну кулю.
«Тепер ми маємо краще розуміння того, як поверхні можна пасивно знезаразити без використання джерела живлення. Ця робота має широке поле для майбутніх досліджень і розробки нових експериментів для поверхонь, що самоочищаються», — каже доктор Сріхарі Перуманатк.
«Це дослідження розкриває критичні параметри, необхідні для ефективного видалення забруднювачів з поверхонь, і відкриває нові шляхи для використання точного складання в електроніці та біосенсорах майбутнього», — говорить доктор Метью Борг. Джерело