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怎么做芋头叶排斥水?

研究人员研究芋叶的结构,使防水材料

芋头植物的叶子在印度的许多地方的美味佳肴一个熟悉的成分。像ALU河和pathrode菜肴为特色,这种植物的叶心脏形有一个有趣的质量 - 它们是疏水的。液体,他们表面上的土地也不要弄湿树叶而是滚下他们。

在最近的一项研究,从技术孟买(澳门皇家赌场app官网)印度理工学院的研究人员已经研究了芋头厂(芋)的叶子的结构是如何帮助防水。由激发蜂巢状叶片的表面上的图案,他们创造压印在硅环氧系聚合物,其可从雾被用于线束水的由疏水性表面。这项研究成果发表在杂志上的科学报告,由印度科学与技术(DST),政府部门的资助。

当研究人员检查在扫描电子显微镜下芋叶,从澳门皇家赌场app官网澳门皇家赌场app收集,他们看到在表面上五边形和六边形的图案。仔细一看,在纳米级水平,他们发现,这些图案的墙壁有鳞片般的质感。 “而微柱结构,使疏水性已被广泛研究荷叶,芋头叶子没有得到太多的关注,到目前为止,说:”教授罗杰尼希巴德瓦杰从澳门皇家赌场app官网,谁领导了这项研究。

大多数表面拉下液滴上它休息。例如,如果在玻璃表面上洒水,水滴躺平。然而,在疏水表面上,它们往往是圆,几乎接触到表面。当研究人员轻轻地放在一滴水上的芋头叶,它坐在存在于蜂窝结构表面的侧面上的薄片,而不是在这些蜂窝结构体填满的空间。因为水滴在接触点少的表面,它就会少拉低并保持轮。薄片和蜂巢状腔,在本质上,在提供防水效果的帮助。

研究人员通过对硅构建不同尺寸的六边形的空腔出环氧系聚合物,模仿芋叶制造一个新的疏水性表面。因为在芋头叶的多边形的70%以上为六边形,他们选择了他们在五边形的基本形状来设计他们的仿生表面。当它们放置在他们的材料上的水滴,液滴粘到它,并且当表面倾斜或上下颠倒没有滑落。液滴挂在,现在正在悬垂形状,由于表面上的液滴的垂直拉超过其重量。蜂窝结构体,其允许微滴,以形成与所述表面接触的一条连续的线,帮助它粘。

疏水性表面可以由水滴的接触角来限定。它是作为其中液滴接触表面和液滴的外边缘之间的角度测量的。较小的接触角,更平坦的是液体的blob和更它润湿表面。

在仿生表面,当科学家增加了六边形边的长度,保持壁恒定的厚度,接触角增加,表面变得更加疏水。但是,如果厚度增加,保持固定的长度,接触角减小。此仿生表面展品接触和角度上与芋头叶相提并论可以被工程化以实现期望的排斥性,它们加。

研究人员比较芋头叶,并通过以不同的速度滴加水到表面上的仿生表面的防水性。在芋头叶,液滴第一变宽并润湿表面。然后液滴篮板和而液滴垂直地延伸的接触线闭合。最后,它从所述表面分离。作为冲击增加时,液滴差更广泛地和更快的初始接触和更伸长,因为它弹回的速度。

然而,在仿生表面,液滴不反弹回来,但自己附加到它。因为它反冲,液滴的一小部分分离而它的其余部分粘在表面上。在更高的速度下,水更容易地填补了六边形腔和具有更小的接触角。对于所有的速度下,接触角可通过减小厚度来增加。

这些粘仿生表面可以通过收集缩合而潜在地用于收获水从雾。因为水分可以直接从空气中提取,收获雾已经呈现以满足在面临缺水地区用水要求的有效方法。 “作为下一步,我们将在更大范围内创造这样的结构,测量仪表和测试他们的应用,如雾收获,”招牌关教授巴德瓦杰。

文章写的

专一

图片来源

照片由专一

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