Частицы заставили липнуть к любой поверхности
Не секрет, что гекконы умеют ловко взбираться по стеклу и другим гладким поверхностям, перемещаться по потолку и удерживать на своих маленьких лапках грузы массой до двух килограммов. Ящерицам это удаётся благодаря тому, что их лапки покрыты множеством микроскопических волосков, которые сцепляются с поверхностью посредством мощных сил межмолекулярного взаимодействия – Ван-дер-Ваальсовых сил.
Американские ученые, экспериментируя с жидкими хаотическими системами, сумели получить беспрецедентно липкие полимерные частицы, которые прилипают практически к любой поверхности не хуже лап геккона. Под хаотическими системами учёные понимают нелинейные динамические системы, поведение которых кажется случайным – например, турбулентные потоки. Однако из такого потока, содержащего растворённые полимеры, учёные выделили полимерные частицы, обладающие уникальными адгезионными свойствами.
Эти свойства обусловлены крайне необычной разветвлённой структурой частиц. Осаждение полимеров в сильно турбулентном потоке приводит к образованию микрочастиц с фрактальным разветвлением и расщеплением волокон на наноуровне. Тончайшие ответвления этих частиц формируют вокруг ядра частицы своеобразную «корону», что и определяет их необычные свойства за счёт действия Ван-дер-Ваальсовых сил.
Такие микрочастицы, даже при небольшом добавлении в жидкие материалы существенно повышают их способность к гелеобразованию, а также их адгезионные свойства. Недорогие новые материалы могут найти применение в производстве гелей, паст, продуктов питания, нетканых материалов и различных покрытий, в том числе водоотталкивающих, молекулярных каркасов или полимерных паст для 3D-печати.