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神奇!激光處理后按到水里都不會沉的金屬片
發布:Iron_MAN10   時間:2019/11/13 9:24:27   閱讀:126 
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日前,來自羅徹斯特大學的研究者制造了一種有趣的金屬結構:它看起來似乎只是兩片中間留有空隙的金屬片,但和普通金屬片不同的是,即使被完全按進水中,它依然能自動漂浮到水面上。哪怕在中間戳上幾個洞,它依然不會下沉。

論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b15540
 

(Matt Mann/University of Rochester)

為什么不會下沉呢?這并不是因為金屬本身密度比水小,而是因為在金屬片之間的縫隙里存住了足夠多的空氣,讓整體的密度變小了。如果是用普通的金屬片做成這樣的結構,完全浸沒到水中時水應該會進入到縫隙里,而研究者研發的結構則是把兩個金屬片相對的內側表面進行了超疏水處理,這樣水就不會進入縫隙了。

下面是論文中的一個示意圖,鋸齒狀的一邊是經過處理產生了超疏水的微結構。
 

把金屬普通地做成空心結構也可以達到上浮效果,但如果是那樣就要求結構必須保持完整,如果損壞就會進水下沉。而這種利用超疏水處理制作的結構不依賴封閉性,即使中間戳幾個洞也還可以存住相當多的空氣,依然可以讓金屬片浮起來。

研究者們利用激光“蝕刻”金屬表面,留下微結構,實現了卓越的疏水性能。研究者認為,這些擅長漂浮、不被水浸濕的金屬裝置或許能在電子設備保護等方面派上用場。

順便說,下面這個水滴彈跳的動圖其實就是同一個實驗室之前的研究成果展示。經過超疏水處理的表面與水非常不親和,水滴很容易就可以在上面像小球一樣彈起來,看起來非常可愛。
 

(Matt Mann/University of Rochester)


來自:材料科學與工程
 
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