Уникальная структура перьев восточной сиалии (небольшой птицы синего цвета, обитающей в Северной и Центральной Америке) вдохновила учёных на создание нового синтетического материала. Его планируют использовать в батареях и фильтрах для воды.
Ярко-синий цвет птицы обусловлен наличием в её перьях сети каналов диаметром в несколько сотен нанометров. Команда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха постаралась воссоздать его оперение в лаборатории.
В качестве основы использовали прозрачную силиконовую резину. Её поместили в масляный раствор и оставили на несколько дней в духовке при температуре 60 градусов Цельсия. Затем материал достали и охладили.
Получившуюся пластину осмотрели под микроскопом, чтобы понять, как изменилась её микроструктура. Исследователи обнаружили сетчатые структуры, похожие на те, что есть в птичьем оперении.
Единственным важным отличием стал размер каналов. У птиц их толщина составляла 200 нанометров, в искусственном материале – 800.
Новая сетчатая структура сформировалась в материале благодаря разделению фаз. Жидкости (например, масло и уксус) смешиваются при встряхивании, но разделяются, когда встряхивание прекращается. Но для смешивания можно использовать и альтернативный метод: нагревание и охлаждение. Каналы возникают при прерывании этого процесса.
«Нам удалось остановить процедуру до того, как две фазы снова полностью сольются друг с другом», – отметили учёные.
Авторы разработки отметили, что таким образом можно изготавливать изделия любого размера. Новый материал будет эффективен для очистки воды от загрязнений и изготовления деталей для долговечных батарей, сообщает Nature Materials. //SA
(тв)
Comments