Nhịp sống số

Cây ăn thịt - nguồn cảm hứng vật liệu siêu trơn

Cây ăn thịt - nguồn cảm hứng vật liệu siêu trơn
id="post_message_10801349">

Một phát hiện thú vị từ cây ăn thịt là cảm hứng cho các loại vật liệu siêu trơn rẻ, bền, và thân thiện với môi trường.

Ắt hẳn không ai trong chúng ta không sợ khi nghe đến tên cây ăn thịt? Nhưng thực chất chúng hoàn toàn vô hại với con người, chúng chỉ ‘chén’ những con rệp đáng sợ, và có hình dạng quái đản như những cây đèn Flash Gordon. Và thật bất ngờ, giờ đây chúng lại trở thành nguồn cảm hứng mới cho việc tạo ra hợp chất không thấm nước. Loài cây ấn tượng này thuộc lớp cây nắp ấm, chúng có hình dáng như chiếc bình nước, hay đúng hơn là một cái kèn Trompet. Khi côn trùng đậu lại trên miệng cây và tiến sâu dần vào mặt trơn của nó, côn trùng sẽ ngay lập tức bị vô hiệu hóa, mất khả năng cử động và rơi vào 1 phễu chứa nước mưa đọng bên trong, đó là nơi cây ăn thịt tiêu hóa con mồi. Các nhà khoa học của trường Kỹ thuật và ứng dụng khoa học thuộc Đại Học Harvard (SEAS) đã sao chép lại cấu tạo bên trong của loài cây này và nghiên cứu phát triển 1 công nghệ giúp tạo ra các loại vật liệu mới không chỉ cản được chất lỏng mà còn cả lớp đá, vi khuẩn, và còn chịu đựng được các điều kiện ứng dụng khắc nghiệt khác.

Bí mật về lớp bề mặt trơn của các cây nắp ấm nằm ở chỗ chúng tạo một lớp màng nước mỏng bên ngoài. Tương tự như cách mà các chiếc xe lướt trên mặt đường hơi trơn, lớp màng nước mỏng này sẽ ngăn không cho lớp dầu trên chân côn trùng tạo được sự tiếp xúc an toàn lên bề mặt của cây.

Các nhà nghiên cứu của SEAS đã sao chép lại khái niệm này và tạo ra 1 hợp chất mới bằng cách pha 1 lượng chất xốp có khả năng thấm nước với 1 lượng chất lỏng dùng để bôi trơn. Và kết quả, chúng ta có một công nghệ mới được biết đến với cái tên SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces – Bề Mặt Xốp Thấm Nước Siêu Trơn)

Các thí nghiệm với vật liệu chống thấm nước khác gần đây thường chọn bề mặt lá hoa sen làm ví dụ điển hình. Chúng có kết cấu vi cấu tạo với các lỗ rất nhỏ tạo ra 1 lớp đệm cản không khí để giữ nước không thẩm thấu qua bề mặt. Theo như SEAS, phiên bản nhân tạo của vật liệu này không có tác dụng với các chất hữu cơ hoặc các chất lỏng phức tạp, chúng quá đắt để sản xuất, thêm vào đó chúng không đảm bảo các yêu cầu trong điều kiện bất lợi hoặc khắc nghiệt. Hơn nữa, các giọt chất lỏng có xu hướng tích tụ lại thay vì bốc hơi hết.

SLIPS được đánh giá là có thể tạo các lọai chất liệu không quá đắt, có thể tái chế và làm việc trong các điều kiện môi trường áp suất cao, ẩm ướt, và nhiệt độ cực thấp. Các ứng dụng thiết thực từ công nghệ SLIPS này có thể bao gồm: cần gạt nước lau cửa (dùng cho ô tô); màng chắn bụi hay chất bẩn dùng cho thân tàu; các sản phẩm chống băng, lớp lót giảm ma sát trong các ống dẫn và ống dẫn lưu dùng trong y khoa.

Hiện nay, SEAS đang thực hiện quá trình xin cấp giấy phép bằng sáng chế cho công nghệ ấn tượng này.