العلماء يصنعون السطح الأكثر مقاومة للماء

طبقة تشبه السائل تطرد قطرات الماء (جامعة آلتو)

صنع باحثون فنلنديون طبقة خارجية «تشبه السائل» من السيليكون يمكن أن تحدث ثورة في المهام المنزلية. وابتكر العلماء أكثر الأسطح مقاومة للمياه في العالم، وهو التطور الذي قد يؤدي إلى إلغاء المهام المنزلية وإحداث ثورة في الصناعة.

وكان قد طوّر فريق بحثي في فنلندا، بقيادة روبن راس من جامعة آلتو، وبمساعدة باحثين من جامعة يوفاسكولا، آلية لجعل قطيرات الماء تنزلق من الأسطح بفاعلية غير مسبوقة. ويذكر أنه يتأثر الطهي والنقل والبصريات ومئات التقنيات الأخرى بطريقة التصاق الماء بالأسطح أو الانزلاق منها، وقد يؤدي تبني أسطح مقاومة للمياه في المستقبل إلى تحسين العديد من التقنيات المنزلية والصناعية، مثل السباكة والشحن وصناعة السيارات.

وابتكر فريق البحث أسطحاً صلبة من السيليكون مع طبقة خارجية «تشبه السائل» تطرد الماء بجعل القطيرات تنزلق عن الأسطح. تعمل الطبقة عالية الحركة كمزلق بين المنتج وقطرات الماء. ويعد هذا الاكتشاف تحدياً للأفكار الموجودة عن الاحتكاك بين الأسطح الصلبة والمياه، مما يفتح طريقاً جديداً لدراسة الانزلاق على المستوى الجزيئي.

وقال ساكاري ليبيكو، المؤلف الرئيسي للدراسة، المنشورة في مجلة «نيتشر كيمستري» يوم الاثنين: «عملنا هو المرة الأولى التي يذهب فيها أي شخص مباشرة إلى مستوى النانومتر لإنشاء أسطح غير متجانسة جزيئياً». ومن خلال تعديل الظروف بعناية، مثل درجة الحرارة ومحتويات الماء، داخل المفاعل، يمكن للفريق ضبط كمية سطح السيليكون التي يغطيها الغلاف الأحادي، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.

وقال راس: «أجد أنه من المثير جداً أنه من خلال دمج المفاعل مع مقياس الناقصية، يمكننا مشاهدة الطبقات الأحادية المجمعة ذاتياً تنمو مع مستوى غير عادي من التفاصيل».

ويذكر أنه «أظهرت النتائج مزيداً من الانزلاق عندما كانت تغطية (SAM) - الطبقة الأحادية المجمعة ذاتياً - منخفضة أو مرتفعة، وهي أيضاً الحالات التي يكون فيها السطح أكثر تجانساً. وفي تغطية منخفضة، فإن سطح السيليكون هو المكون الأكثر انتشاراً، وفي أعلى المستويات، فإن (SAM) هي الأكثر انتشاراً». وأضاف ليبيكو: «كان من غير المنطقي أن تؤدي حتى التغطية المنخفضة إلى انزلاق استثنائي».