Naukowcy przechytrzyli naturę. Ten materiał sam się czyści

Nanostruktury opracowane przez naukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin mają tak imponujące cechy, że mogą być wykorzystywane na szereg różnych sposobów. Ich twórcy piszą nie tylko o tym, jak udało im się je stworzyć, ale również jak można byłoby skorzystać z ich dobrodziejstw. 
Naukowcy przechytrzyli naturę. Ten materiał sam się czyści

W centrum zainteresowania amerykańskich inżynierów znalazł się szafir, który – przy odpowiednim podejściu – staje się czymś zdecydowanie więcej niż tylko kamieniem ozdobnym. Wyobraźcie sobie, że taki materiał mógłby być stosowany w produkcji ekranów telefonów odpornych na zarysowania czy szyb, na których nie będzie się osadzał kurz. 

Czytaj też: Nadprzewodnictwo w nowym wydaniu zwala z nóg. Fizycy nie mogli uwierzyć, że to możliwe

A to tylko część potencjalnych zastosowań, o czym zresztą piszą autorzy artykułu zamieszczonego w Materials Horizons. Główny autor badań, Chih-Hao Chang, wyjaśnia, że te same właściwości, które czynią szafir atrakcyjnym, przekładają się też na ograniczenia jego produkcji. Szukając wyjaśnia z sytuacji Chang i jego współpracownicy postanowili zaprojektować nanostruktury oparte na szafirze.

Jak się okazało, tym sposobem zapewnili swojemu materiałowi szereg pożądanych właściwości, jednocześnie nie obniżając jego sztywności i twardości. I nawet jeśli pod pewnymi względami nowa struktura ustępuje “zwykłemu” szafirowi, to wykazuje odporność na uszkodzenia podobną na przykład do wolframu, zarazem wykazując właściwości takie jak zdolność do samoczyszczenia i zapobieganie odblaskom. 

Materiał oparty na nanostrukturach na bazie szafiru jest w stanie usuwać zanieczyszczenia i cechuje się ograniczonym odblaskiem

Dlaczego to takie nietypowe? Bo zazwyczaj nanostruktury są dość kruche, a tutaj efekt końcowy był zgoła odmienny. W kontekście dodatkowych zastosowań mówi się nawet o integracji z superhydrofobowymi powierzchniami, dzięki czemu woda nie mogłaby się na nich osadzać. Wyobraźnia przywodzi w takim kontekście na myśl na przykład szyby, na których nie utrzymują się krople wody, zwiększając w ten sposób ich przejrzystość. 

Czytaj też: Naukowcy tworzą materiał, którego jeszcze nie ma na świecie. 100 milionów stopni Celsjusza nie robi na nim wrażenia

Mnogość potencjalnych zastosowań pokazuje, jak przełomowy mógłby być taki materiał. Mówi się nawet o wykorzystaniu go poza Ziemią, choćby na potrzeby misji kosmicznych, w ramach których ich uczestnicy mają ograniczony dostęp do wody, więc wykorzystywanie jej do czyszczenia powierzchni byłoby marnotrawstwem. Ale żeby stało się to możliwe, kluczowe będzie prowadzenie produkcji na większą skalę.