Acoperirile ultra-subțiri „asemănătoare unui lichid” deschid calea pentru lumea auto-curățării
De la stânga la dreapta: Dr. Isaac Grisham, profesor Chiara Netto, domnul Seamus Lilly [Credit: Isaac Gresham]
Nanostraturile alunecoase, grosime între două și cinci miliarde de metru sau de 10.000 de ori mai subțiri decât un păr uman, constau din molecule de ulei lungi de doar o sută de atomi.
„O picătură de apă alunecă fără frecare peste un strat gros de ulei, dar dacă îndepărtați complet stratul de ulei, folosind săpun, de exemplu, majoritatea picăturilor de apă se vor lipi de suprafețele dure”, a spus profesorul Netto.
„Cât de subțire poate fi un strat de ulei pe o suprafață solidă înainte de a deveni „asemănător unui lichid”? La scară nanometrică, definiția unui lichid devine oarecum alunecoasă.”
Pentru a dezvălui secretele acoperirii lichide ultra-subțiri, echipa a folosit două metode pentru a „vedea” straturile de suprafață.
Prima tehnică este spectroscopia de forță cu o singură moleculă, care măsoară lungimea moleculelor individuale și forța necesară pentru a le întinde sau comprima.
Al doilea este reflectometria neutronică, care permite oamenilor de știință să măsoare lungimea și densitatea de grefare a particulelor.
„Am descoperit că, dacă particulele lichide sunt prea scurte și grefate puțin pe suprafața solidă, ele nu acoperă în mod adecvat suprafața solidă subiacentă și rămân lipicioase”, a spus profesorul Netto.
Pe de altă parte, dacă moleculele sunt prea lungi sau grefate prea dens, ele nu vor avea suficientă flexibilitate pentru a acționa ca un lichid.
„Pentru ca SCALS să fie eficient, ele trebuie să fie în zona Goldilocks, nici prea scurte, nici prea lungi, nici prea strânse sau prea strânse.”
Pentru a demonstra că proprietățile extraordinare ale acestor straturi se datorează stării lor „asemănătoare unui lichid”, echipa a măsurat viteza cu care difuzează o moleculă sondă mică în strat.
Particulele pot difuza prin lichide, dar nu prin solide. Profesorul Netto a spus că cea mai rapidă difuzie moleculară a fost observată în regiunea Goldilocks, unde moleculele de ulei sunt la lungimea potrivită și sunt altoite la o densitate moderată.
„Geek din cultura pop. Ninja extrem de zombie. Scriitor profesionist. Internet maven.”