Стекло для отталкивания воды

16.01.2008

Ученые из США создали сверхгидрофобное покрытие из стекла.

"Вода совершенно не способна смочить созданный нами новый материал. Вряд ли он пригодится для изготовления дождевика. Но в качестве покрытия для днища корабля или опор мостов вполне может сэкономить немало энергии и денег", - считает Джон Симпсон из Окриджской лаборатории (США).

Секрет материала находится на его поверхности. Созданная там наноструктура не позволяет воде соприкоснуться с твердым веществом, сохраняя между ними постоянную прослойку воздуха. Чтобы добиться столь сильной гидрофобности, Симпсон сначала выплавил боросиликатное стекло.

Затем он выдержал его при высокой температуре, и слиток распался на две фазы: в нем появились области, занятые боратным стеклом. Слиток измельчили в мелкий порошок, а затем боратное стекло вытравили. Полученные порошинки приобрели вид микроскопических кораллов с нанометровыми веточками. Их обработали реактивами, и поверхность стала гидрофильной из гидрофобной.

Размер нановеточек и расстояния между ними столь малы, что поверхностное натяжение растягивает между их концами пленку воды. "В отличие от известных сверхгидрофобных покрытий, которые так и не могут выйти за пределы лаборатории, стеклянный порошок совсем не дорог, и его легко делать", - говорит Джон Симпсон.

<< Назад: Вольтметр для живой клетки 17.01.2008

>> Вперед: Двуногие обезьяны 16.01.2008

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Секрет стойкости пены бельгийского пива 09.09.2025 Пена на поверхности бокала пива давно воспринимается как эстетический элемент напитка, однако за ней скрываются сложные физико-химические процессы, изучением которых занялись швейцарские ученые из ETH Zurich. Под руководством профессора Яна Вермана команда провела семилетнее исследование. Цель работы - понять, почему одни сорта пива формируют плотную и устойчивую пену, а другие - нет. Исследование началось с обычного вопроса одного бельгийского пивовара: "Как вы контролируете процесс брожения?" На что он ответил: "За пеной". Оказалось, что это не просто шутка: устойчивость пены напрямую связана с количеством стадий ферментации и составом белков в напитке. Наиболее стабильная пена наблюдается у бельгийских сортов с тройной ферментацией, таких как траппистское пиво. Менее стойкая - у сортов с двойным брожением, а наименее стабильная - у лагерных напитков с одноразовой ферментацией. Для сравнения ученые изучили продукцию одной крупной швейцарской пивоварни и отметили, что пена там пока далека от идеала. Ранее считалось, что ключевую роль играет вязкость пленки на пузырьках: содержащиеся в солоде белки утолщают оболочку и удерживают пену. Однако в пиве с тройной ферментацией механизмы иные. Здесь главным стабилизатором выступают эффекты Марангони - поверхностные токи, возникающие из-за различий в поверхностном натяжении жидкости. Эти токи предотвращают разрушение пузырьков и обеспечивают долговременную стойкость пены. Особое внимание ученые уделили белку LTP1 (липид-транспортный белок 1). В лагерных сортах он сохраняет исходную структуру и действует как микроскопические сферы, формирующие защитный слой на поверхности пузырьков. В напитках с двойным брожением белки модифицируются и образуют сетчатую структуру, которая усиливает защиту. После третьего брожения LTP1 распадается на фрагменты, один конец которых притягивает воду, а другой отталкивает. Подобная структура делает пену максимально устойчивой, напоминая действие поверхностно-активных веществ в бытовых моющих средствах. Результаты исследования показывают, что пивная пена - это не просто украшение бокала. Механизмы стабилизации пузырьков важны и в других областях: машиностроении, экологии и пищевой промышленности. Например, избыточная пена в смазочных маслах электромобилей может быть нежелательной, а знания о белковых структурах позволяют создавать биопены для молочной промышленности и устойчивые ПАВы без фтора и силикона. Команда ETH Zurich уже сотрудничает с компаниями, такими как Shell, для применения этих открытий на практике. Как подчеркивает профессор Ян Верман, "пиво само по себе нашло эффективный способ управлять сложными механизмами - нам остается только учиться у него". Этот пример показывает, как привычные вещи повседневной жизни могут служить источником ценных научных открытий и вдохновлять на новые технологии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025