Жидкости и наноповерхности

Ученые лаборатории Белла (исследовательского подразделения Lucent) открыли способ управления поведением капель жидкости на кремниевой пластинке, поверхность которой при большом увеличении напоминает аккуратно подстриженный газон. Размер отдельных стеблей «травы» такого газона не превышает нескольких нанометров.

Как пояснил руководитель исследований Том Крупенкин, площадь соприкосновения капель жидкости и поверхности значительно уменьшается, одновременно в 100...1000 раз уменьшается и сила взаимодействия. В проведенных опытах «наногазон» покрывался водоотталкивающим материалом, после чего капли перемещались по поверхности, не смачивая ее. Прикладывая незначительное напряжение, ученые управляли движением капель, заставляя их проникать вглубь «газона» и растекаться по определенным участкам поверхности, после чего капли могли продолжать дальнейшее движение. Также наблюдалась реакция капель на изменения температуры, что говорит о возможности использования новой технологии в системах охлаждения электронных компонентов.

Другое возможное применение – это оптические сети. Так, перемещая капли жидкости по «наногазону», можно изменять оптические свойства среды передачи световых лучей, что, по словам Крупенкина, может найти применение в оптической коммутации и при разработке оптических фильтров.

Также рассматривается применение новой технологии для создания резервных аккумуляторов следующего поколения, в которых электролит в процессе хранения будет физически изолирован от электродов, что исключит ток саморазряда и существенно увеличит срок службы. Такие аккумуляторы могут найти применение, например, в различных автономных датчиках, передающих сигнал только при наступлении определенных событий.

Еще одним возможным применением г-н Крупенкин считает создание «однокристальных лабораторий»: тысячи различных реагентов размещенных в корнях «наногазона», позволят создавать новые приборы для комбинаторной химии, генетического анализа и т.д. Ученый также предполагает, что новая технология может быть востребована для создания торпед с низким коэффициентом трения, самоочищающихся автомобильных стекол, корпусов скоростных судов и других устройств, где большое значение имеют водоотталкивающие свойства материала.

Дата публикации:

22 марта 2004 года