Материалы с необычными свойствами

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог материалов

Растение salvinia molesta, обладающее очень высокой гидрофобностью
Растение salvinia molesta, обладающее очень высокой гидрофобностью

Описание

Растение salvinia molesta, засоряющее поверхность водоемов, обладает очень высокой гидрофобностью. Исследователи из Боннского университета полагают, что, воспроизведя механизм, с помощью которого сальвиния вредная выходит сухой из воды, можно будет экономить до 10% горючего при эксплуатации судов.
На микрофотографии сальвинии вредной отчетливо видно, как ворсинки "цепляются" к капле воды гидрофильными областями на своих кончиках.
Листья водяного папоротника salvinia molesta чрезвычайно гидрофобны. Растение в буквальном смысле обладает способностью «выходить сухим из воды». Дело в том, что сальвиния вредная окружает себя едва заметной «юбкой» из воздуха. Этот слой предотваращает контакт поверхности растения с жидкостью даже при погружении сроком до нескольких недель.
Исследователи-материаловеды называют такое поведение «супергидрофобным».

Это свойство представляет интерес с точки зрения применения в различных областях - от быстросохнущих купальников до судов с повышенной топливной эффективностью. Создание супергидрофобных поверхностей на основании природной модели возможно, но такие «копии» имеют существенный недостаток - водоотталкивающий слой в них слишком нестабилен. В движущейся воде он исчезнет в лучшем случае через несколько часов.
Исследователи из Бонна, Ростока и Карлсруэ разгадали фокус сальвинии вредной, с помощью которого она надевает свою воздушную юбку.
Уже несколько лет является известным факт, что поверхность листьев этого растения покрыта крошечными венчикоподобными ворсинками. Они заставляют воду, в которой находится сальвиния, держаться на расстоянии. Но это только одна сторона медали. «Мы показали, что внешние кончики этих венчиков гидрофильны, - рассказывает профессор Вильгельм Бартлотт (Wilhelm Barthlott) из Боннского университета. - Они погружаются в воду, которая окружает растение и фактически «прошивают» слой воздуха, заключенный между листом и водой. Поэтому воздушному слою не так-то легко куда-либо ускользнуть».
Профессор Бартлотт - глава Института биоразнообразия растений им. Неса в Бонне. Там начались эксперименты, которые сегодня продолжаются совместно с кафедрой гидродинамики Университета ростока и Институтом прикладной физики, входящим в состав Университета Карлсруэ. «За 20 лет, прошедших с момента открытия «эффекта лотоса», «эффект сальвинии» - одно из наиболее важных исследований в области бионики», - говорит профессор Томас Шиммель (Thomas Schimmel) из университета Карлсруэ.
Более того, эта работа обладает огромным техническим потенциалом. На данный момент более половины энергии, вырабатываемой двигателем судна, теряется на трение о воду. По мере увеличения скорости сопротивление это растет пропорционально её квадрату, что требует значительного повышения мощности двигателя. При наличии воздушной прослойки, по подсчетам ученых, эти потери могут быть сокращены на 10%. С учетом того, что на долю "прожорливого" морского транспорта приходится значительная часть мирового потребления топливных ресурсов, суммарный эффект может оказаться огромным. «Вероятно, таким образом можно будет экономить около 1% от объема потребления топлива во всем мире», - таков прогноз профессора Бартлотта. «Поверхности, созданные по образцу водяного папоротника, могут произвести революцию в судостроении», - соглашается д-р Альфред Ледер (Alfred Leder) из Университета Ростока.

 

Ключевые слова

 

Отрасли создания материала

 

Отрасли использования материала

 

Литература

http://www.popmech.ru/article/7059-salviniya-vrednaya/

Физико-технический класс материала Показать

Необычные свойства


Стартовая страница  О системе  Технические требования  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2009 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина