ایجاد کفش‌های ضد لغزش با الهام از ساختار انگشتان مارمولک (+تصاویر)

مارمولک‌های گکو توانایی چسبیدن به سطوح خیس را دارند، نه به خاطر اینکه انگشتانشان آب را دفع می‌کنند، بلکه به دلیل جذب آب. پلیمر جدیدی که بر اساس این خاصیت طراحی شده، می‌تواند در زیره کفش افراد به کار گرفته شود و از سرخوردن آنها روی یخ جلوگیری کند.

به گزارش توانآپ، علت اصلی لغزنده بودن یخ این است که حتی در دماهای زیر انجماد، لایه‌ای بسیار نازک از آب مایع روی سطح آن وجود دارد. طبق اطلاعات توانآپ، این لایه نازک به این خاطر شکل می‌گیرد که مولکول‌های آب در سطح یک بلوک یخ تحت تأثیر مولکول‌های موجود در بالای خود قرار نمی‌گیرند. در حالی که مولکول‌های داخل بلوک یخ توسط مولکول‌های دیگر در اطراف خود محکم نگه داشته می‌شوند.

علاوه بر این، فشار پاهای ما بر روی یخ، دمای ذوب آن را کاهش می‌دهد و اصطکاکی که هنگام حرکت پا روی یخ ایجاد می‌شود، حرارتی تولید می‌کند که ممکن است به ذوب شدن آن کمک کند. بیشتر مواد ضد لغزش زیره کفش سعی دارند این مشکل را با دفع آب مایع حل کنند، اما پلیمر جدید آزمایشی که از انگشتان پای گکو الهام گرفته شده، رویکرد متفاوتی دارد.

بالشتک‌های انگشتان مارمولک از ردیف‌هایی از ساختارهای ریز شبیه به مو به نام مژکچه تشکیل شده‌اند. شیارهای باریک بین این ردیف‌ها به طور طبیعی آب مایع را جذب می‌کنند. این عمل باعث ایجاد مکش می‌شود. بنابراین زمانی که گکو بر روی سطحی که پوشیده از آب است حرکت می‌کند، انگشتان پا به سمت سطح زیرین مکیده می‌شوند.

یک گروه بین‌المللی از محققان با ترکیب لاستیک سیلیکونی و نانوذرات سرامیک آبدوست به نام زیرکونیا، این پدیده را در یک پلیمر ساخت بشر شبیه‌سازی کردند. این پلیمر به شکل یک ورق نازک درآمده و سپس با الگوی شیاردار با لیزر تکمیل شد. هنگامی که این ورق بر روی بخش‌هایی از یخ مرطوب فشار داده می‌شود، نانوذرات آب مایع را به سمت شیارها می‌کشند و مکشی ایجاد می‌کنند که ماده را در عرض تنها ۱.۵ میلی‌ثانیه به یخ جامد زیرین متصل می‌کند.

پس از آزمایشات متعددی، مشخص شده که پلیمر زمانی که حاوی تنها سه تا پنج درصد نانوذرات زیرکونیا باشد، بیشترین مقاومت را در برابر لغزش دارد. در حال حاضر هیچ اطلاعاتی درباره زمان عرضه این محصول به بازار تجاری وجود ندارد. به نقل از عصر ایران

انتهای پیام/