Ra mắt vật liệu chống thấm hoàn hảo mới

Lá sen lâu nay vẫn được coi là tiêu chuẩn vàng về khả năng duy trì sự khô ráo trong tự nhiên. Tuy nhiên, một nhóm nhà khoa học đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) ở Boston, Mỹ tuyên bố đã vượt qua được giới hạn này.

Theo tạp chí Nature, các hạt nước mưa càng bật nảy khỏi áo choàng càng nhanh, chiếc áo càng duy trì được trạng thái khô tốt hơn. Tương tự, các giọt nước mưa càng lăn nhanh khỏi dây điện, nó càng ít nguy cơ bị ăn mòn hoặc đóng băng ở bên ngoài.

Tuân theo nguyên tắc này, nhóm nghiên cứu MIT đã ghi hình các giọt nước va chạm với các bề mặt chống thấm khác nhau và đo thời gian chúng bị "sa lầy" ở những bề mặt này.

Trên lá sen, các giọt nước sẽ đáp xuống trong hình dạng một chiếc bánh mỏng, rồi nhanh chóng bật nảy trở lại thành một giọt đối xứng. Hiệu ứng lá sen đã được áp dụng để sản xuất nhiều loại sợi công nghiệp, sơn và mái chống thấm. Bí quyết của chúng là "góc tiếp xúc" cao.

Để tạo ra khả năng chống thấm tốt hơn lá sen, các nhà nghiên cứu MIT đã chuyển hướng tập trung từ góc tiếp xúc sang thời gian va chạm. Họ đã thiết kế các cây cầu tí hon tương tự như cấu trúc được phát hiện ở cánh bướm Morpho và gân lá sen cạn trong tự nhiên, để làm tăng diện tích chất lỏng va chạm với bề mặt vật liệu, nhưng vẫn khiến các giọt nước bật nảy nhanh hơn bằng cách phá rối lẫn nhau thành các đám chất lỏng bất đối xứng.

Khi đưa các cấu trúc cầu tí hon này vào các vật liệu nhôm và oxit đồng, sản phẩm tạo ra đã giúp trục xuất các giọt nước nhanh hơn lá sen tới 40%. Ở nhiệt độ cực lạnh, nước đã bật nảy khỏi những bề mặt kim loại này trước khi có đủ thời gian để đóng băng - một đặc tính vô cùng hữu dụng cho động cơ máy bay.

Nhóm nghiên cứu tuyên bố, bằng cách ứng dụng cấu trúc này cho các vật liệu kim loại, sợi và đồ gốm, chúng ta có thể tạo ra một bề mặt "kỵ nước siêu việt", giúp cho ra đời một thế hệ sản phẩm chống ẩm và chống thấm hoàn hảo mới, từ lều cắm trại đến các tuabin gió.

Theo VNN