Управление складками: Морщины на заказ
Возьмите какой-нибудь изюм. Морщины на его поверхности появляются по понятным причинам: при высыхании мякоти объем уменьшается, а кожица, не имея возможности упруго сократится, образует борозды, чтобы адаптироваться к новым размерам. Тот же принцип решили использовать и ученые для получения материалов со складками контролируемых размеров и рисунка. А потребоваться такое может для огромного числа приложений. Складчатые поверхности требуются для научных и медицинских инструментов, в некоторых датчиках и перспективных устройствах, управляющих поведением света, адгезивных, антибликовых и антимикробных покрытий.
Для начала мсследователи под руководством профессоров Мэри Бойс (Mary Boyce) и Карен Глисон (Karen Gleason) получили двухслойный материал: нижний слой составил упругий силиконовый полимер, а верхний — осажденный на этой основе из пара полимер, не обладающий упругими свойствами. Затем к материалу прикладывалось нужной величины растяжение, сперва в одном направлении, затем — в противоположном. По словам авторов, если растягивать материал сразу во всех направлениях, складки будут появляться хаотически, как на том же изюме. А такой пошаговый аккуратный подход позволяет контролировать их формирование.
Для демонстрации возможностей нового метода ученые получили материал с идеально ровной «елочкой», размер и расположение соседних борозд и бугорков в которой точно определяются силой растяжения по одному, а затем и по другому направлению. Влияние на них оказывают также порядок, в котором в этих направлениях было сделано растяжение, и, конечно, толщина самого материала и его слоев. В общих чертах именно так появляются и наши с вами складчатые поверхности на подушечках пальцев — иначе говоря, отпечатки.
По публикации MIT News