•  

    تماس جهت مشاوره

    ۰۹۱۳۱۰۸۳۹۱۳

  •  

    ساعت کاری

    شنبه تاپنج شنبه ۸ صبح تا ۶ عصر

از جمله خصوصیات فیزیکی سطحی یک ماده، آب‌دوستی یا آب‌گریزی است. مواد آب‌گریز به‌دلیل ناهمواری‌های سطحی میکرومتری و نانومتری خود، اجازه پخش یا جذب شدن آب به روی سطح را نمی‌دهند و از این‌رو باعث قطره‌ای شدن آب و سر خوردن آن می‌شوند. برخلاف این دسته از مواد، سطح مواد آب‌دوست به‌گونه‌ای است که باعث پخش شدن کامل آب روی سطح و در نتیجه تشکیل یک لایه نازک از آب می‌گردد. با الهام از حیات، از هر دو این خصوصیات می‌توان برای ایجاد سطوح خودتمیزشونده استفاده کرد.

آب گریزی و آب دوستی در پدیده های طبیعی: 

سیستم های طبیعی و پدیده های رفتاری با آب؛ اهمیت بالایی دارند. ساختارهایی مثل سلولز در پنبه به دلیل گروه های فعال OH علاقه زیادی به جذب آب دارند. همچنین ساختارهایی نیز وجود دارند که آبگریز هستند. تر شدگی سطوح جامد با مایعات یک پدیده معمول بین سطحی است. در یک سطح جامد، هر چه انرژی آزاد سطحی یا همان کشش سطحی بالاتر باشد تر شدگی ساده تر است. در بیشتر پدیده های درون مولکولی بین پروتئین ها یک اثر آبگریزی وجود دارد. چسبیدن مولکول ها به پروتئین نیز به همین ترتیب توجیه می شود. از 20 آمینواسیدی که مولکول های پروتئینی پلی پپتیدی را تشکیل می دهند، 9 آمینواسید آن آبگریز هستند. غشاهای سلولی از لیپیدهایی تشکیل شده اند که دو قطبی های آبگریز دارند.
میلیون ها سال قبل از اینکه محققان از مواد جدید بهره ببرند، سیستم های زنده از ساختارهایی نانومتری برای ایجاد قابلیت های ویژه استفاده کرده اند. امروزه دانشمندان در تلاش اند تا از سیستم های زنده در خیلی از فناوری ها استفاده کنند. مواد هوشمندی چون سطوح فوق آبگریز یا Superhydrophobic با الهام از ساختارهای طبیعی از جمله برگ نیلوفر آبی ساخته شده است. این گیاه در آب گل‌‌آلود می‌‌روید؛ و برگ‌‌های آن، پس از بیرون‌ ‌آمدن چند متر بالاتر از سطح آب قرار می‌گیرد. برگ نیلوفر آبی نمادی از خلوص و پاکی می باشد، به علت آن که خواص خودتمیز شونده دارد. قطرات شبنم از سطح برگ آب می غلتد و غبارها را با خود می برد. با این حال تمیزی دائمی این برگ ها به علت حفراتی با ابعاد میکرو و نانومتری در سطح آن می باشد و چسبندگی را به کمترین میزان می رساند که به برگ قابلیت غبارروبی با قطرات آب را می دهد .
ایده طبیعی خودتمیزی در لوتوس می تواند جایگزین مناسبی برای پاک کننده های سمی و کاهش عوارض زیست محیطی باشد. علت تمیزی سطح گل ها و برگ ها سوال جالبی است که تا کاربردی شدن میکروسکوپ های الکترونی روبشی به بازار که ابعاد ریز نانومتری را آشکار می سازند بی پاسخ ماند. در دهه‌ی هفتاد میکروسکوپ الکترونی روبشی به‌ صورت تجاری از سال 1965 ارائه شده بود که قابلیت‌‌های آن کمک کرد تا تصاویر واضحی از محدودۀ زیر 100 نانومتر به دست آید .


ساختار میکرو و نانومتری برگ های لوتوس، تارو و واترلیلی

ساختار میکرو و نانومتری برگ های لوتوس، تارو و واترلیلی

 

 


اخبار

تظر خوانندگان ما: 99.64% - 121 votes

با تشکر از نظر شما