Разработан материал, который месяцами остается сухим под водой

Металлический материал отталкивает влагу и остается сухим в течение нескольких месяцев.

Исследователи из США и Германии создали гидрофобную металлическую поверхность, которая остается сухой под водой в течение нескольких месяцев. Материал противостоит прилипанию бактерий и морских организмов, таких как ракушки. Масштабируемая технология подойдет для создания биомедицинских устройств, трубопроводов и подводных датчиков.

Идею для разработки исследователи позаимствовали у водных пауков (Argyroneta aquatica). Эти членистоногие почти все время проводят под водой. Тела животных покрывают миллионы грубых водоотталкивающих волосков. Они задерживают воздух вокруг тела, создавая резервуар кислорода и барьер между легкими паука и водой.

Исследователи создали аэрофильную поверхность из титанового сплава, которая притягивает и выделяет пузырьки воздуха или газа. Чтобы удерживать воздушный «кокон» у поверхности, ученые сформировали на поверхности наноразмерную шероховатость, используя электрохимическое окисление для формирования оксидного слоя и растворения образовавшегося оксида.

Чтобы проверить устойчивость поверхности, исследователи сгибали и скручивали материал, обдавали его горячей и холодной водой, шлифовали песком и сталью. После таких воздействий материал оставался аэрофильным. Один образец исследователи погрузили в воду, на момент публикации исследования он оставался в жидкости 208 дней, но защитный воздушный пузырь сохранился.

В другом исследовании образец более 100 раз погружали в чашку Петри полную крови. Как и с водой, воздушный «кокон» защищал материал. При погружении в морскую воду рост бактерий кишечной палочки и ракушек на поверхности замедлился, а прилипание мидий — остановилось.

Исследователи отмечают, что производственный процесс легко масштабировать, а у подобных поверхностей — большой потенциал для практического применения. Например, он подойдет для создания биомедицинских устройств для уменьшения послеоперационной инфекции или для предотвращения коррозии подводных трубопроводов и датчиков.