تشانغتشون ، الصين ، 16 سبتمبر 2021 - (ACN Newswire) - طورت العديد من النباتات والحيوانات أسطحًا ذات قابلية للاحتفاظ بالهواء على المدى الطويل (أي أيام إلى شهور) لمنع البلل والغمر. ومن الأمثلة على ذلك نبات سالفينيا ، وهو نبات يطفو على الماء. كشف الباحثون سر "كيف يحافظون على مرتبة هوائية".

أوراق نبات السالفينيا وهياكل خافق البيض

استعرض الباحثون في جامعة جيلين التقدم الذي تم إحرازه مؤخرًا في دراسة أوراق نبات سالفينيا وتماثيلها الاصطناعية. "تمتلك سالفينيا شعيرات معقدة متعددة الخلايا على الجانب العلوي من أوراقها ، وتتصل كل مجموعة من أربعة شعيرات عند النهايات الطرفية ، وتشكل بنية خافق البيض. يتم تغليف الشعر ببلورات الشمع الكارهة للماء ، بينما تفتقر البقع الموجودة في الأطراف الطرفية من الشعر إلى بلورات الشمع وبالتالي فهي محبة للماء. يقول المؤلف Huichao Jin من جامعة Jilin في Changchun ، الصين: "هذه الميزات تجعل واجهة الهواء والماء أكثر استقرارًا ، وتظهر قدرة طويلة الأجل على الاحتفاظ بالهواء".

منذ اكتشاف قدرة أوراق سالفينيا على الاحتفاظ بالهواء ، بدأ الباحثون في تصنيع أوراق نبات سالفينيا الاصطناعية ودرسوا تطبيقاتها المحتملة. ومع ذلك ، فإن الهياكل المعقدة لمضرب البيض تمثل تحديًا صعبًا لأساليب التصنيع التقليدية. في العقد الماضي ، تم تطوير الطباعة الحجرية الضوئية ، والطباعة الحجرية بالليزر المباشرة ، وترسيب البخار الكيميائي ، والترسيب الكهربائي ، والتدفق الكهروستاتيكي ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، والنقش الكيميائي ، وحفر البلازما مؤخرًا لتصنيع الهياكل المستوحاة من سالفينيا. ومع ذلك ، فإن الهياكل المعقدة تجعل العديد من هذه التقنيات غير قادرة على تكرار الهياكل الدقيقة. على الرغم من نجاح تقنيات الطباعة الحجرية بالليزر المباشر والطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع الهياكل الدقيقة ، إلا أنها لا تستطيع تصنيع الأطراف المحبة للماء في نهاية الشعر. لذلك ، لا يزال تصنيع أوراق نبات سالفينيا الاصطناعية يمثل تحديًا.

تعمل مرتبة الهواء القوية في هياكل سالفينيا كحاجز مادي للمياه للوصول إلى الركيزة. يلهم هذا العديد من التطبيقات الهندسية ، بما في ذلك تقليل السحب ، وتجميع المياه ، والتبخر ، والطرد ، وفصل الزيت / الماء ، والعزل الحراري. تقتصر هذه الأعمال حاليًا على العروض المخبرية المبكرة. لا تزال هناك تحديات في تطوير الأسطح الاصطناعية المناسبة لتعقيد وتنوع البيئة الحقيقية.

يستكشف جين وزملاؤه إمكانات هياكل سالفينيا في منع العدوى البكتيرية الطبية. يقول جين: "تعمل مرتبة الهواء كحاجز مادي أمام اقتراب الماء من الركيزة ، ويمكن أن تعمل أيضًا كحاجز مادي لمنع وصول البكتيريا إلى الركائز". ويشير إلى أن الأسطح التقليدية المضادة للبكتيريا التي تحتوي على مضادات حيوية قد تسبب مقاومة للأدوية بينما الأسطح الاصطناعية المستوحاة من نبات سالفينيا خالية من المضادات الحيوية. قد يكون استخدام هياكل سالفينيا للوقاية من العدوى البكتيرية الطبية استراتيجية واعدة.

تفاصيل المادة:
جين وآخرون ، "هيكل صغير ، تأثير كبير: أسطح وظيفية مستوحاة من أوراق سالفينيا" هياكل صغيرة (2021) https://doi.org/10.1002/sstr.202100079

اتصال:
د. Huichao Jin
جامعة جيلين
البريد الإلكتروني jinhc@jlu.edu.cn

بيان صحفي وزعته Asia Research News لصالح جامعة جيلين.

الموضوع: ملخص البيان الصحفي
المصدر جامعة جيلين
القطاعات: العلوم وتقنية النانو
https://www.acnnewswire.com

من شبكة أخبار الشركات الآسيوية

حقوق النشر © 2021 ACN Newswire. كل الحقوق محفوظة. قسم من شبكة أخبار الشركات الآسيوية.

أفلاطون. Web3 مُعاد تصوره. تضخيم ذكاء البيانات.
انقر هنا للوصول.

المصدر: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/69634/