Vật liệu cách nước mô phỏng cấu trúc lá sen
 |
| |
Khi nước rơi trên lá sen, chúng tụ thành giọt và lăn đi, cuốn theo các chất bẩn; các nhà nghiên cứu Thổ Nhĩ Kỳ mới đây đã tạo ra một loại vật liệu có tính năng tương tự, với giá thành rất rẻ, có thể ứng dụng trên nhiều bề mặt khác nhau.
Loại vật liệu này là sản phẩm của giáo sư hóa học Levent Demire và cộng sự, Đại học Kocaeli ở Izmit (Thổ Nhĩ Kỳ).Nhờ tính năng cách nước gần như hoàn hảo, nó có thể được dùng để bọc ngoài cho mọi công trình cần khô ráo, như: các ăng ten radio trên xe hơi (giúp chúng không bị băng tuyết bao phủ), trên cánh máy bay (tránh hiện tượng đọng băng), thân tàu thủy (để gạt nước dễ dàng hơn), trên quần áo, hay trên đường băng để tránh trơn trượt…
Vào đầu những năm 1990, nhà thực vật học Wilhelm Barthlott của Đại học Bonn (Đức) đã chỉ ra được cấu trúc khiến cho lá sen luôn khô ráo. Trên mặt lá sen có vô số các "bướu" nhỏ, được bao phủ bởi một lớp sáp mỏng. Khi nước mưa rơi xuống, những giọt nước chỉ tiếp xúc với bề mặt lá ở vài điểm rất nhỏ, do đó, khi bề mặt lá đủ nghiêng, giọt nước sẽ bị lăn đi dưới sức nặng của chính nó, cuốn theo các hạt đất cát bẩn. Chính vì vậy, lá sen luôn trơn tuột và rất sạch sẽ.
Áp dụng phát hiện của Barthlott, một số nhà nghiên cứu đã tạo ra được những vật liệu cách nước rất tốt, tuy nhiên chúng khá đắt đỏ và phải tuân theo những quy trình công nghệ phức tạp.
Nhóm nghiên cứu Thổ Nhĩ Kỳ đã khắc phục được nhược điểm đó, bằng cách chọn một loại vật liệu rẻ tiền và công nghệ đơn giản hơn nhiều. Họ sử dụng polypropylene (một loại vật liệu cách nước thường dùng để sản xuất đồ lót, tất và áo khoác mùa đông…). Bề mặt của polypropylene có các bóng khí lồi lên, khiến cho nước lăn qua đó gần giống như lăn qua các bướu trên bề mặt lá sen. Tuy nhiên, do số bóng khí còn ít, và “tù”, nên diện tích tiếp xúc với nước còn khá lớn.
Các nhà nghiên cứu đã tăng số bóng khí trong vật liệu bằng cách hòa tan polypropylene vào một bể dung môi hữu cơ, sau đó trải dung dịch này trên một mặt phẳng. Khi dung môi bay hơi ở nhiệt độ phòng, cấu trúc rỗng xuất hiện. Kết quả tạo ra là một loại vật liệu siêu cách nước, có góc tiếp xúc với nước là 160 độ (so sánh với lá sen thật, góc tiếp xúc là 170 độ).
Nhà nghiên cứu Barthlott nhận định: "Các nhà khoa học Thổ Nhĩ Kỳ đã thật sự thành công. Đặc tính của bề mặt vật liệu mà họ tạo ra gần giống với lá sen thật. Nó có khả năng cách nước rất cao, tuy nhiên, khả năng tự làm sạch thì còn phải thử nghiệm thêm nữa".
Demirel cho biết loại vật liệu này có thể sẽ phổ biến trong 3 đến 5 năm tới. “Tầm ứng dụng của nó vô cùng rộng rãi và chỉ phụ thuộc vào trí tưởng tượng của bạn mà thôi. Nói cách khác, nó sẽ có mặt ở bất cứ ở đâu bạn không muốn đồ vật bị ẩm ướt”, Jan Ganzer, một kỹ sư hoá học tại Đại học Bắc Carolina (Mỹ), tuyên bố.
