محققان اروپایی از یک پوشش مایع‌مانند با طرح‌های معمولی، سطح جدیدی ساخته‌اند که آب از روی آن با زوایایی ۵۰۰ برابر کم‌تر از سایر مواد سرازیر می‌شود. پیشرفت دانشمندان که از آن به‌عنوان «آب‌گریزترین سطح تاریخ» یاد شده است، راه جدیدی برای مطالعه میزان لغزندگی قطرات در سطح مولکولی ارائه می‌کند.

در این مطالعه جدید، دانشمندان «دانشگاه آلتو» فنلاند یک سطح مایع‌مانند جدید از مولکول‌هایی با نام «تک‌لایه‌های خودآرا» (SAMs) ایجاد کردند که یک بستر سیلیکونی را پوشش می‌دهد. آن‌ها با تنظیم شرایطی مانند دما و محتوای آب موجود در واکنش‌دهنده، موفق شدند در حین تولید ماده، میزان پوشش سیلیکون را در SAMها کنترل کنند.

آب‌گریزترین سطح ساخته‌شده در تاریخ

زمانی که بیشتر سطح این فناوری توسط SAMها پوشانده شود، ویژگی آب‌گریزی آن افزایش پیدا می‌کند و باعث می‌شود تا از آب، قطراتی تشکیل شده و از روی سطح سرازیر شود. این نتیجه کاملاً قابل انتظار بوده است اما چیزی که باعث تعجب محققان شده، این است که حتی یک پوشش ضعیف SAM نیز باعث لغزندگی سطح می‌شود.

«ساکاری لپیکو»، نویسنده اصلی مقاله می‌گوید:

«این موضوع که حتی پوشش کم باعث لغزندگی می‌شود، غیرمنطقی بود. ما متوجه شدیم که در این شرایط، آب به‌طور آزادانه بین مولکول‌های SAM جریان دارد و روی سطح آن می‌لغزد. هنگامی که پوشش SAM زیاد باشد نیز آب به‌راحتی از بین می‌رود. در شرایطی بین این دو حالت، آب به SAMها و سطح می‌چسبد.»

به گفته محققان، برخی از نسخه‌های ساخته‌شده از این سطوح SAM، آب‌گریزترین موادی هستند که تاکنون گزارش شده‌اند. سطوح فوق‌العاده آب‌گریز معمولاً دارای زوایای لغزشی تا ۵ درجه هستند، اما تیم دانشگاه آلتو ادعا کرده است که سطح آن‌ها می‌تواند زاویه شگفت‌انگیز ۰.۰۱ درجه را داشته باشد.

در دنیای اطراف ما، آب همیشه با سطوح جامد درحال تعامل است. درک دینامیک مولکولی این قطرات به دانشمندان و مهندسان کمک می‌کند تا راه‌هایی برای بهبود بسیاری از فناوری‌های خانگی و صنعتی پیدا کنند. سطوح مایع‌مانند نوع جدیدی از سطوح دفع‌کننده قطرات هستند که نسبت به روش‌های سنتی، مزایای فنی زیادی را به‌همراه دارند.

این تحقیق در مجله Nature Chemistry منتشر شده است.