Sunday, January 23, 2022

Противоскользящий коврик Marvelmat – история возникновения уникального материала

сентября 30, 2013 by · Комментариев нет 

коврик деражель для телефона

Человечеству свойственно не только изучать разнообразные природные явления, но и стремиться воспроизводить те, что могут оказаться полезными в быту. Самый простой пример – каменный нож, прототипом которого стали когти и зубы хищников. Или кольчуги древних воинов, составленные из «чешуек» – идея разработки такой удобной и надежной защиты, скорее всего, была подсмотрена у пресмыкающихся. Более современные примеры: «липучая» лента «велкро», благодаря которой так просто застегивать обувь и одежду, работает по принципу придорожного репейника, намертво цепляющегося к большинству поверхностей, с которыми он соприкасается; противоскользящий коврик-держатель для мелочевки, действующий по принципу лап геккона.

Прогрессивная ситуация в области освоения нанотехнологий благотворно сказывается на развитии биомиметики – науки, ориентированной на создание новых материалов с необычными техническими качествами. За счет повышения эффективности работы электронной микроскопии и улучшения понимания принципов взаимодействия, физических особенностей наноматериалов, ученые смогли начать воспроизводить штучные материалы, строение которых схоже с природными прототипами. В противном случае, ученые никогда не смогли бы создать, например, наноковрик. Его уникальность в том, что независимо от того, на какую плоскость его положат, он надежно удерживает на своей поверхности различные мелкие предметы. «Волшебный» коврик-липучка, в начале разработок выглядевший как клейкая пленка, лишь один из предметов, появившихся благодаря применению человеком технологий, изначально «разработанных в лабораториях» природы.

эффект геккона в коврики деражеле для телефона

Истории разработки коврика четыре года, а началась она после выяснения американскими исследователями причины уникальной способности гекконов свободно передвигаться по абсолютно гладким вертикальным поверхностям. Как оказалось, ящерицы не падают даже со стеклянных предметов по причине наличия на лапках множества ворсинок, каждая из которых тоньше человеческого волоса в десять раз. Благодаря вандервальсовому взаимодействию, сила сцепления отдельной ворсинки составляет 10-7 Н. Это маленький показатель, но поскольку на одном квадратном миллиметре гекконовой лапки располагается около 5 000 мельчайших «ниточек», то взаимодействуя одновременно, они способны удерживать на весу до 1 кг нагрузки. Образно говоря, геккон, задействовав сразу все ворсинки на лапах, продолжал бы удерживать себя на вертикальной поверхности, даже если бы его вес стал равен суммарной массе двух взрослых человек.

Ради получения материала, схожего по физическим свойствам с поверхностью лапы геккона, ученые использовали электронную литографию. Работа велась под руководством А. Гейма, который вместе с единомышленниками сумел получить антискользящую полимерную пленку, микроструктура которой напоминала подошвы конечностей уникальной ящерицы. Кусочек созданной пленки размером 1Х1 см, приклеенной к стеклянной поверхности, можно было снять, применив усилие в 3 Ньютона. По сравнению с возможностью гекконовой лапы это немного, но вполне достаточно для применения открытия в быту. Антискользящий коврик-держатель из такого же материала площадью 200 см2, отлично удерживает на своей поверхности не только ручки, очки, телефон – он способен выдержать на весу взрослого человека.

После того, как сообществом Гейма был выяснен метод создания антискользящего материала, коллектив прекратил работать в этом направлении. Поиск новых противоскользящих покрытий продолжили ученые других стран. Наибольшую популярность завоевал наноковрик, поверхность которого состоит из огромного числа микрочешуек. Их насчитывается около 29 000 шт на каждый квадратный сантиметр материала, названного изобретателями Marvelmat. Противоскользящий коврик из микрочешуи обладает отличными адгезионными свойствами, благодаря которым он надежно удерживает на своей поверхности мобильные телефоны и прочие предметы. Во время проведения в 2011 году международного конкурса лучших достижений в дизайне, коврик-держатель наградили золотой медалью.

Speak Your Mind

Tell us what you're thinking...
and oh, if you want a pic to show with your comment, go get a gravatar!