CHANGCHUN, CHINA, 16 september 2021 – (ACN Newswire) – Verschillende planten en dieren hebben oppervlakken ontwikkeld met een langdurig (dwz dagen tot maanden) luchtbehoud om bevochtiging en onderdompeling te voorkomen. Een voorbeeld is Salvinia, een plant die op water drijft. Het geheim “hoe onderhouden ze een luchtbed” is door onderzoekers ontrafeld.
 |
| Salvinia-bladeren en de eierklopperstructuren |
Onderzoekers van Jilin University beoordeelden de recente vooruitgang in de studie van Salvinia-bladeren en hun kunstmatige replica's. “Salvinia heeft complexe meercellige haren aan de bovenzijde van de bladeren, en elke groep van vier haren is aan de uiteinden met elkaar verbonden en vormt zo een eierklopperstructuur. De haren zijn bedekt met hydrofobe waskristallen, terwijl de plekken aan de uiteinden van de haren geen waskristallen hebben en daarom hydrofiel zijn. Deze eigenschappen maken de lucht-waterinterface stabieler en vertonen een langdurig luchtretentievermogen”, zegt auteur Huichao Jin van Jilin University in Changchun, China.
Sinds het luchtretentievermogen van Salvinia-bladeren werd ontdekt, begonnen onderzoekers kunstmatige Salvinia-bladeren te fabriceren en hun mogelijke toepassingen te onderzoeken. De complexe eierklopperstructuren vormen echter een moeilijke uitdaging voor traditionele productiemethoden. In het afgelopen decennium zijn fotolithografie, directe laserlithografie, chemische dampafzetting, elektrodepositie, elektrostatische flocking, 3D-printen, chemisch etsen en plasma-etsen recentelijk ontwikkeld voor het vervaardigen van op Salvinia geïnspireerde structuren. De complexe structuren zorgen er echter voor dat veel van deze technieken de fijne structuren niet kunnen repliceren. Hoewel directe laserlithografie en 3D-printtechnieken erin slagen fijne structuren te fabriceren, kunnen ze de hydrofiele uiteinden aan het uiteinde van de haren niet fabriceren. Daarom is het nog steeds een uitdaging om kunstmatige Salvinia-bladeren te fabriceren.
Het robuuste luchtbed in Salvinia-structuren fungeert als een fysieke barrière voor water om de ondergrond te bereiken. Dit inspireert vele technische toepassingen, waaronder weerstandsvermindering, waterwinning, verdamping en afstoting, olie/waterscheiding en thermische isolatie. Deze werken zijn momenteel beperkt tot vroege laboratoriumdemonstraties. Er zijn nog steeds uitdagingen bij de ontwikkeling van kunstmatige oppervlakken die geschikt zijn voor de complexiteit en variabiliteit van de echte omgeving.
Jin en zijn collega's onderzoeken het potentieel van Salvinia-structuren bij het voorkomen van medische bacteriële infecties. "Het luchtbed fungeert als een fysieke barrière voor water om het substraat te naderen, en het kan ook fungeren als een fysieke barrière om te voorkomen dat bacteriën de substraten bereiken", zegt Jin. Hij wijst erop dat traditionele antibacteriële oppervlakken met antibiotica resistentie tegen geneesmiddelen kunnen veroorzaken, terwijl de kunstmatige Salvinia-geïnspireerde oppervlakken vrij zijn van antibiotica. Het gebruik van Salvinia-structuren om medische bacteriële infecties te voorkomen, kan een veelbelovende strategie zijn.
Artikeldetails:
Jin et al., "Kleine structuur, groot effect: functionele oppervlakken geïnspireerd op Salvinia-bladeren" Small Structures (2021) https://doi.org/10.1002/sstr.202100079
Contact:
Dr Huichao Jin
Jilin Universiteit
E-mail: jinhc@jlu.edu.cn
Persbericht verspreid door Asia Research News voor Jilin University.
Onderwerp: samenvatting van het persbericht
Bron: Jilin Universiteit
Sectoren: Wetenschap en nanotechnologie
https://www.acnnewswire.com
Van het Asia Corporate News Network
Copyright © 2021 ACN Newswire. Alle rechten voorbehouden. Een divisie van Asia Corporate News Network.
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.
Bron: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/69634/
