الهام از بال‌هاي پروانه براي ساخت سطوح دافع آب

[شه پری]

ال‌هاي درخشان و آبي پروانه دم‌چلچله‌اي کوهستان ("Papilio ulysse") به‌راحتي آب را از روي خود دفع مي‌کنند؛ دليل اين ويژگي وجود ساختارهاي بسيار ريز در بال‌هاي اين پروانه است که هوا را گير انداخته و يک بالشت ميان آب و بال به‌وجود مي‌آورند. مهندسان تلاش کرده‌اند تا اين ساختار دافع آب را به‌صورت مصنوعي طراحي کرده و بسازند، اما تلاش‌هاي صورت گرفته در اين زمينه موفقيت زيادي در پي نداشته است، زيرا هواي به‌دام‌افتاده در اين ساختارها به‌دليل وجود آشفتگي‌هاي محيطي پايدار نيست.

حال گروهي از محققان بين‌المللي از کشورهاي سوئد، آمريکا و کره جنوبي از چيزي که به‌طور معمول يک نقص در فرايند نانوساخت محسوب مي‌شود بهره برده و ساختارهاي سيليکوني چندلايه‌اي توليد کرده‌اند که تا يک سال مي‌تواند هوا را درون خود به‌دام اندازد.

اين محققان از روش حکاکي براي ايجاد حفرات ميکروساختار و مخروط‌هاي بسيار ريز روي سيليکون استفاده کرده‌اند. آنها دريافتند برخي از ساختارهاي ايجاد شده در اين فرايند که به‌طور معمول به‌عنوان نقص فرايند ساخت به حساب مي‌آيند (همانند بريدگي‌هاي زير ماسک حکاکي و يا سطوح حلزوني‌شکل)، ويژگي دفع آب سيليکون را از طريق ايجاد ساختارهاي سلسله‌مراتبي چندلايه‌اي براي به‌دام انداختن هوا بهبود مي‌بخشند. اين ساختار ظريف که شامل حفرات، مخروط‌ها، پستي و بلندي‌ها و شيارها است، همچنين مي‌تواند نور را به‌دام انداخته و طول موج‌هاي بالاي نور مرئي را به‌صورت کامل جذب کند.

از اين سطوح الهام‌گرفته از طبيعت مي‌توان در ابزارهاي الکترو-اُپتيکي، حسگرهاي تصويربرداري مادون قرمز يا حسگرهاي شيميايي بهره برد.

جزئيات اين کار در مجله Applied Physics Letters منتشر شده است





www.nano.ir