Finn, amerikai és német kutatók közösen hoztak létre egy olyan vékony levegőréteget, ami elszigeteli az adott felületet a víztől, és megakadályozza a baktériumok elszaporodását is.
Az Argyroneta aquatica a világ egyik legkülönlegesebb állata. A búvárpókként – vagy vízipókként – is emlegetett nyolclábú régóta lenyűgözi a tudósokat, ugyanis az egész életét a víz alatt éli le annak ellenére, hogy tüdejének a légkörből származó oxigénre van szüksége.
Mindez úgy lehetséges – írja az Interesting Engineering –, hogy az állat testét finom, kettős szőrzet borítja. Ez teszi lehetővé, hogy a víz felszínéről levegőbuborékokat vigyen a víz alá. A szőrszálaknak köszönhetően egy rendkívül vékony levegőréteg jön létre a víz és a pók tüdeje között. Ezt plasztronnak nevezik, ami egyfajta mellvédet jelent.
Az amerikai Harvard Egyetem, a németországi Friedrich-Alexander Egyetem, valamint a finn Alto Egyetem mérnökei ezt a vékony, rendkívül víztaszító réteget szerették volna replikálni. A szakemberek szerint a technika segíthet abban, hogy bizonyos tárgyak lassabban korrodálódjanak, megakadályozza a baktériumok elszaporodását, illetve bizonyos felületeket a tengeri élőlények sem tudnának a jelenlegi mértékben megtapadni.
A plasztronok azonban rendkívül instabilak, laboratóriumi körülmények között csupán néhány órán át lehetett fenntartani őket. Ezen a téren ért most el áttörést a három egyetem kutatócsapata. Az erről szóló tanulmány a Nature Materials hasábjain jelent meg.
A kutatóknak egy olyan szuperhidrofób réteget sikerült kifejleszteniük, ami hónapokig képes fennmaradni a víz alatt. A szakemberek úgy vélik, a biomedicináktól kezdve számos iparágban lehetnek hasznosítani a fejlesztést.
A sikert az olyan paraméterek pontos meghatározása hozta meg, mint a felületek érdessége, a felületi molekulák víztaszítása, a plasztron nagysága és a felülettel való érintkezésének szöge. Ezeket a tényezőket a termodinamikai elmélettel kombinálva egy általánosan használt és olcsó titánötvözet felületén sikerül hónapokon át fennmaradó levegőréteget kialakítani.
A megoldás olyan jó lett, hogy tovább képes fennmaradni, mint a természetben kialakuló konstrukciók. A kísérletek alapján 208 napig tartotta magát a rendszer a víz alatt, a laboratóriumban végzett tesztek pedig azt mutatták, hogy a tárgy felületén drasztikusan csökkent a baktériumok száma.
A kutatók úgy vélik, a jövőben a műtétek utáni fertőzések csökkentésétől kezdve a biológiailag lebomló implantátumokig számos téren lehet majd alkalmazni. Emellett olyan vékony réteget is létre lehet majd vele hozni, ami segít abban, hogy egy adott felületet megóvjanak a szennyeződésektől.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.