Todo mundo sabe que os metais são uma classe bastante pesada de substâncias que têm uma alta densidade e (se não estamos falando de ligas especiais ou folhas ultrafinas como o papel alumínio) eles freqüentemente afundam na água. No entanto, pesquisadores da Universidade de Rochester foram capazes de criar um metal que simplesmente se recusa a afundar. Mesmo se estiver especialmente submerso na superfície da água, ele irá flutuar até a superfície.
Como criar um metal que não afunda na água
Responsável pelo desenvolvimento é Professor do Departamento de Óptica e Física da Universidade de Rochester Chunlei Guo e sua equipe. Para criar o novo material, os pesquisadores usaram um método inovador que usa flashes de laser de femtosegundo para "gravar" a superfície dos metais. Ou seja, flashes de laser muito rápidos e intensos criam padrões em micro e nanoescala na superfície do metal, alterando a estrutura da substância. Isso permite que a camada superficial do metal prenda e retenha o ar, tornando a superfície do metal "superhidrofóbica" ou, mais simplesmente, repelente de água.
No entanto, durante os testes, os pesquisadores descobriram que após uma imersão prolongada em água, as superfícies podem começar a perder suas propriedades hidrofóbicas. E então a atenção dos cientistas foi atraída por … aranhas e formigas.
Por exemplo, as aranhas aves aquáticas Argyroneta criam uma teia em forma de cúpula subaquática - o chamado sino de mergulho, que enchem de ar, que carregam da superfície nas pernas e no abdômen. Da mesma forma, algumas espécies de formigas são capazes de formar uma "bolha d'água" segurando bolhas de ar na superfície do corpo.
Como resultado, uma equipe de cientistas desenvolveu uma estrutura na qual duas placas de metal eram cobertas por minúsculos "padrões" como antes. Só agora eles colocam essas placas uma em cima da outra, virando-as para dentro com um "padrão". Havia espaço suficiente entre as placas para capturar e reter o ar, o que evitou que a estrutura metálica afundasse.
Além disso, a estrutura superhidrofóbica permanece à tona mesmo após danos estruturais significativos. Como parte do experimento, os cientistas fizeram 6 orifícios nas placas com diâmetro de 3 milímetros e um orifício com diâmetro de 6 milímetros. Ao mesmo tempo, as placas continuaram a flutuar na superfície da água.
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O metal continua a flutuar mesmo após grandes danos.
A equipe afirma que um processo semelhante pode ser usado para modificar qualquer tipo de metal. Quando os especialistas testaram a nova tecnologia pela primeira vez, levaram uma hora para modificar a área de metal de 2,5 por 2,5 centímetros. Agora, com lasers sete vezes mais potentes, o processo tem uma aceleração significativa e, de maneira geral, segundo os desenvolvedores, “a tecnologia está pronta para uso comercial”.
Vladimir Kuznetsov
