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蝶翼はオハイオ州立大学のナノテクノロジーの研究を促します

Published on November 8, 2012 at 3:30 AM

南アフリカの蝶は翼をはためかし、ナノテクノロジーの研究の突風をオハイオ州で起こらせました。

これは蝶翼の表面の質を示す一連の画像の 1 つです。 エンジニアは土および管および医療機器のような装置のための耐水性のコーティングを案出するために質を調査しました。 電子顕微鏡は屋根の鉄片に類似している、より良いナノメータースケールは特色になりますマイクロメートルスケール機能を明らかにし: 鉄片の表面の平行溝。 (Jo McCulty の Bharat Bhushan およびグレゴリー Bixler 著電子顕微鏡の画像著写真。 オハイオ州立大学のすべての礼儀)

ここの研究者は蝶翼および米の葉で新しい一見、およびいろいろな製品を改良できる彼らの顕微鏡の質についての学ばれた事を取りました。

例えば、研究者は 85% までのきれいにできましたほこりを払います蝶翼の質をまねた平面を離れて 70% だけと比較された上塗を施してあるプラスチック表面の。

ジャーナル柔らかい問題の最近の問題では、オハイオ州立大学は質が流量を高め、表面が汚れているなることを防ぐというレポートを - 航空機のためのハイテクな表面でおよび watercraft、パイプラインおよび医療機器まねることができる特性設計します。

「性質オハイオ州の国家で自動クリーニング式または抗力を減らす多くの表面を」、は言いました Bharat Bhushan、教授機械工学のオハイオ州の著名な学者およびハワード D. Winbigler を展開させました。 「減らされた抗力はパイプラインを通して原油のガロンの nano チャネルか何百万によって少数の血のしたたりを移動することを試みているかどうか、企業のために好ましいです。 そして自動クリーニング式表面は医療機器 - カテーテルのために有用、または」。細菌を隠すかもしれない何でもです

Bhushan および博士課程の学生グレゴリー Bixler は電子顕微鏡および Morpho の巨大で青い蝶 (Morpho の didius) および sativa 稲 Oriza の葉の翼を調査するのに光学型彫機を使用しました。 それらは両方の顕微鏡の質のプラスチックレプリカを投げ、魚スケール、鮫の皮および明白な平面のレプリカに土および水を撃退する機能を比較しました。

中南米への公有地は、青い Morpho 華麗で青いカラーおよび構造色のためにすばらしい画像的な蝶です。 美を越えて、それに翼のなびきの土そして水を投げる機能があります。

実際のところ蝶のために、きれいにとどまることは深刻な問題、 Bhushan 説明しましたです。

「それらの土か湿気を得ることがそれを飛ぶこと困難にするほど翼敏感と」は彼言いましたです。 「と、男性そして女性彼女達の翼のカラーそしてパターンによって互いを認識すれば、あらゆる種は一義的です。 従ってそれらは再生するためになりません翼を明るく、目に見える保たなければ」。

電子顕微鏡は肉眼に見る程にスムーズ青の Morpho の翼がではないことを明らかにしました。 その代り、表面の質はと」、 Bhushan を屋根を離れた水のような翼が 「水によっておよび土が転がり落ちること提案する蝶のボディから射出する重複の鉄片の列の下見板の屋根に言いました類似しています。

米の葉は茎とプラントのベースに雨滴を指示するために斜めより小さい、ナノメーター (メートルの billionths) の大きさで分類された隆起で覆われたマイクロメートル (メートルの millionths) の大きさで分類された溝、それぞれの列を顕微鏡の下でより超現実的な景色に、 - すべてに与えました。 葉はまた水滴を流れさせ続ける滑り易いろうのコーティングを備えていました。

研究者は蝶がどのように飛び、米が葉調査した他の表面の特性のいくつかを、水が鮫のまわりでスムーズに流れます滑り易い、顕微鏡の溝で覆われる鮫の皮のような表示するかもしれませんかテストしたいと思いました。 彼らはまた魚スケールをテストし、比較のための非織り目加工の平面を含んでいました。

すべての質を近く調査した後、研究者はシリコーンおよび鋳造物のプラスチックレプリカのそれらの型を作りました。 米の葉のろうのコーティングおよび (エミュレートするためには実際のところ実際に粘液性である) の滑り易いコーティングを鮫の皮、 nanoparticles から成っている特別なコーティングですべての表面をカバーしました。

1 つのテストでは、それらは異なった上塗を施してある質のプラスチック管を並べ、それらに水を押通しました。 管の生じる水圧の低下は流量の徴候でした。

カクテルのわらのサイズの管のために、 nanoparticles が塗られた非上塗を施してある表面と比較された 29% 鮫の皮の質の薄いライニングは水圧の低下を減らしました。 上塗を施してある米の葉は第 2、 26% と入って来、蝶翼はおよそ 15% の三番目入って来ました。

それからそれらは炭化ケイ素の粉との質の - 塵を払いました自然な土に類似している共通の産業粉 - およびテストされて表面きれいになることはどれくらい簡単に。 それらは 45 程度の角度で水の約 2 本のテーブルスプーンが合計のそれらに洗浄したのは、サンプルを保持しからです 2 分のスポイトからのそれら上の水を滴らせました。 ソフトウェアを使用して、それらは洗浄する前後に各質の炭化ケイ素の粒子の番号を数えました。

鮫の皮は最もきれいのテストの間に洗浄する粒子の 98% との、出て来ました。 次に米の葉、 95% と、および洗浄する約 85% の蝶翼は来ました。 比較すると、 70% だけ平面の洗浄しました。

Bushan は米の葉の質がマイクロ装置または油送管のチャネルのような管を通して助力流動移動に特に、より効率的に適するかもしれませんと考えます。

青い Morpho の美しい翼に関して、蝶をきれい、乾燥させておく機能は彼に下見板の屋根の質が細菌の成長を防ぐことができる医療機器に適するかもしれませんことを提案します。

ソース: http://www.osu.edu

Last Update: 8. November 2012 04:44

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