ساخت کفش های ضد لغزش با الهام از انگشتان مارمولک
به گزارش دانلود فایل، مارمولک های گکو می توانند روی سطوح خیس بچسبند، نه به این علت که انگشتانشان آب را دفع می کند، بلکه به این علت که آب را جذب می کنند. پلیمر جدیدی که در ساخت آن از این پدیده الهام گرفته شده است، می تواند در زیره کفش افراد مورد استفاده قرار بگیرد و از سُر خوردن آنها روی یخ جلوگیری نماید.
به گزارش دانلود فایل به نقل از ایسنا، دلیل اصلی لغزنده بودن یخ اینست که حتی در دماهای زیر انجماد، لایه بسیار نازکی از آب مایع روی سطح آن قرار دارد.
به نقل از نیواطلس، این لایه نازک از آن جهت شکل می گیرد که مولکول های آب در سطح یک بلوک یخ توسط هیچ مولکولی در بالای خود ثابت نمی شوند. در مقابل، مولکول های درون بلوک جامد توسط مولکول های دیگری که در بالا، پایین و همه طرف های آنها قرار گرفته اند، سر جای خود محکم می شوند.
علاوه بر این، فشاری که پاهای ما روی یخ وارد می کنند، دمای ذوب آنرا می کاهد، بعلاوه اصطکاکی که هنگام چرخاندن پا روی یخ ایجاد می نماییم، گرمایی تولید می کند که امکان دارد آنرا تا حدی ذوب کند.
اغلب مواد ضد لغزش زیره کفش کوشش می کنند این مشکل را با دفع آب مایع رفع کنند. با این وجود، پلیمر جدید آزمایشی که از انگشتان پای گکو در ساخت آنها الهام گرفته شده است، از این شیوه استفاده نمی کند.
هر یک از بالشتک های انگشتان مارمولک از ردیف هایی از ساختارهای ریز شبیه به مو به نام مژکچه، تشکیل شده است. شیارهای باریک بین این ردیف ها به صورت طبیعی از راه عمل مویرگی آب مایع را جذب می کنند. این فرایند سبب ایجاد مکش می شود. بنابراین، هنگامی که خزنده روی یک سطح جامد پوشیده شده بوسیله ی یک لایه آب راه می رود، انگشتان پا در واقع بسمت سطح زیرین مکیده می شوند.
یک گروه بین المللی از دانشمندان با ترکیب لاستیک سیلیکونی با نانوذرات سرامیک آبدوست به نام زیرکونیا، این پدیده را در یک پلیمر ساخت بشر شبیه سازی کردند. این پلیمر بشکل یک ورقه نازک در آمد که سپس با یک الگوی شیاردار با لیزر تکمیل شد.
هنگامی که آن ورق بر روی قسمتهایی از یخ مرطوب فشار داده شد، نانوذرات آب مایع را بسمت شیارها کشید و مکشی ایجاد کرد که ماده را در عرض تنها ۱.۵ میلی ثانیه در تماس با یخ جامد زیرین قرار می داد.
بعد از آزمایش با برخی از فرمول ها، مشخص شد که پلیمر زمانیکه حاوی تنها سه تا پنج درصد نانوذرات زیرکونیا باشد، بیشترین مقاومت را در مقابل لغزش دارد. هم اکنون هیچ صحبتی در مورد این که این محصول چه زمانی امکان دارد به تولید تجاری برسد، وجود ندارد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب