For en sommerfugl kan selv den mindste torrential nedbør føles som at blive peltet af en spær af bowlingkugler. Og når insekterne dækker, kan den mindste resterende fugtighed, der berører deres skinnetynde vinger, også hindre deres evne til at flyve. Heldigvis udviklede de små critters unikke strukturerede vinger, der udmærker sig ved at afvise vand og snavs.
Forskere har vidst dette i nogen tid. Men det er de bemærkelsesværdige vingespænder, der hører til den blå morpho-sommerfugl, en tropisk art, der er hjemmehørende i regnskovsområder i Mellem- og Sydamerika, og det er af særlig interesse for forskere fra sent. Det har vist sig, at de specielle, kamrede mønstre på overfladen, svarende til nasturtiumblade, afviser væsker med en hastighed, der overgår endda de heraldede vandudslippsfunktioner i lotusbladet.
"I årevis har industrien kopieret lotus. De bør begynde at tænke på at kopiere sommerfugle og nasturtiums, " fortæller MIT ingeniørprofessor Kripa Varanasi til BBC News . "Vi mener, at dette er de mest super-hydrofobe overflader endnu."
Varanasi er bedst kendt som leder af forskerteamet, der udviklede LiquiGlide, en glat overfladeteknologi, der er blevet vist, at ketchup let kan glide ud af flasken. Hans seneste fund, der er offentliggjort i tidsskriftet Nature, demonstrerer, hvordan et andet fremstillet materiale med denne tilføjede rynke faktisk kan være det mest vandafvisende på jorden.
Så hvordan fungerer dette nye materiale? Som vist i videoen har siliciumoverfladen hævede rygter, der ikke er højere end 0, 1 millimeter (1 / 250. tomme) høj, hvilket får faldende dråber vand til at udflade som en pandekage, før de straks brydes sammen i mindre, spredte dråber. Jo mindre dråberne er, desto hurtigere spretter de fra en overflade. Mængden af tid, væsken er i kontakt med materialet, er betydeligt mindre på denne måde - faktisk er cirka en tredjedel mindre, end det ville være med andre vandafvisende materialer.
Kredit: Screen capture fra video demonstration
Så hvad er den store fordel ved et materiale, der kan forblive tørrere end resten? Da mindre dråber let afvises, betyder mindre vand på en overflade mindre sandsynlighed for frostopbygning. Kommercielt vil et sådant materiale være af særlig interesse for luftfartsindustrien. Ingeniører leder konstant efter måder at forhindre is i at danne på flyets vinger; dette frosne lag kan ændre luftstrømmen og sætte flyet i fare for at stoppe. Anti-icing-systemer, der smelter isen, er allerede indbygget i fly til bekæmpelse af sådanne problemer, men en superhydrofob belægning ville give en ekstra beskyttelse mod risikoen. Den ridsete tekstur kunne også påføres bladene i vindmøller for forbedret ydeevne og tekstiler, som kunne bruges til at designe tøj, der bedre beskytter os mod elementerne.
For tiden arbejder Varanasi og hans forskerteam på strukturelle finjusteringer, som de håber, vil gøre materialet endnu mere vandafvisende. De mener, at det kan gøre susen at øge antallet af rygter. "Jeg håber, at vi kan klare os med en reduktion på 70 til 80 procent [i kontakttid], " siger han i en pressemeddelelse. ”Vi kan reducere det yderligere.”
