מאת: יעל הלפמן כהן
חוקרים מאוניברסיטת פלורידה הצליחו לפענח את סוד דחיית המים של העכביש הקשור לדפוס השערות שעל גופו, ולייצר משטחים דוחי מים, ללא כימיקלים אשר בנוסף גם מתנקים מעצמם.
קורי העכביש כבר הוזכרו בעבר כמקור השראה לפיתוח חומר חזק מפלדה ללא צורך בחימום. כעת מתברר שגם השערות על גוף העכביש יכולות לתרום את תרומתן לפיתוח משטחים דוחי מים הנקיים מכימיקלים.
מזה זמן רב ידוע ששערות העכביש מסרבות להירטב ושהעכבישים משתמשים בשערות דוחות המים שלהם על מנת להישאר יבשים או להימנע מטביעה. בועות אויר הנתפסות בין שערות העכביש, מאפשרות ציפה מצד אחד ושכבת בידוד נוספת מצד שני.
לשערות על גופו של העכביש יש מבנה כאוטי ולא אחיד כך שחלקן ארוכות וחלקן קצרות, חלקן מעוקמות וחלקן ישרות. טיפות הנופלות על משטח רגיל לרוב מקבלות את צורת הטיפה הידועה הכוללת "זנב". המבנה הייחודי של השערות על גופו של העכביש גורם לכך שהטיפה אינה כוללת "זנב" כי אם הופכת לכדור זעיר ועל כן מתגלגלת החוצה.
חוקרים מאוניברסיטת פלורידה העוסקים בחקר סיבים מיקרוסקופיים זיהו את דפוס השערות המשתנה הנ"ל והבינו כי הוא קשור ליכולת של העכביש לדחות מים. בתחילה הם יצרו משטח סינטטי באמצעות שערות פלסטיק אחידות בגודלן ובצורתן, אך בהמשך חיקו את הדפוס הלא אחיד של השערות על גוף העכביש ויצרו משטח המורכב משערות פלסטיק המשתנות בגודלן ובצורתן, כאשר גודלן הממוצע הוא 600 מיקרון. המדענים הראו כי משטח זה בעל הדפוס הלא אחיד, דוחה מים בצורה טובה יותר יחסית למשטח בעל דפוס אחיד. מסתבר שדווקא המשטח הלא מושלם והלא אחיד מתאים יותר למטרת דחיית מים והחוקרים אף מכנים אותו משטח הידרופובי כמעט מושלם.
החוקרים רשמו פטנט על המשטח דוחה המים שיצרו אשר בנוסף הוא גם בעל יכולת ניקוי עצמית מאחר ומים נוטים להסיר עימם לכלוך ממשטחים שדוחים אותם. המשטח שפותח מגיב היטב למים חמים וקרים, וגרסה נוספת של משטח זה תוכל בעתיד גם לדחות שמן. בניגוד לחומרים אחרים דוחי מים המכילים כימיקלים דוגמת טפלון, במשטח זה אין צורך להשתמש בכימיקלים, משום שהוא מבוסס על חיקוי של מבנה פיסי ולא כימי.
למשטח זה יישומים רבים ובהם חומרי אריזה אטימים למים, חלונות ותאים סולארים המתנקים בעצמם ואף ציפוי דוחה מים לספינות למניעת חיכוך.
לכתבה המלאה
חוקרים מאוניברסיטת פלורידה הצליחו לפענח את סוד דחיית המים של העכביש הקשור לדפוס השערות שעל גופו, ולייצר משטחים דוחי מים, ללא כימיקלים אשר בנוסף גם מתנקים מעצמם.
קורי העכביש כבר הוזכרו בעבר כמקור השראה לפיתוח חומר חזק מפלדה ללא צורך בחימום. כעת מתברר שגם השערות על גוף העכביש יכולות לתרום את תרומתן לפיתוח משטחים דוחי מים הנקיים מכימיקלים.
מזה זמן רב ידוע ששערות העכביש מסרבות להירטב ושהעכבישים משתמשים בשערות דוחות המים שלהם על מנת להישאר יבשים או להימנע מטביעה. בועות אויר הנתפסות בין שערות העכביש, מאפשרות ציפה מצד אחד ושכבת בידוד נוספת מצד שני.
 |
| התמונה באדיבות תומס שחם, Thomas Shaham |
חוקרים מאוניברסיטת פלורידה העוסקים בחקר סיבים מיקרוסקופיים זיהו את דפוס השערות המשתנה הנ"ל והבינו כי הוא קשור ליכולת של העכביש לדחות מים. בתחילה הם יצרו משטח סינטטי באמצעות שערות פלסטיק אחידות בגודלן ובצורתן, אך בהמשך חיקו את הדפוס הלא אחיד של השערות על גוף העכביש ויצרו משטח המורכב משערות פלסטיק המשתנות בגודלן ובצורתן, כאשר גודלן הממוצע הוא 600 מיקרון. המדענים הראו כי משטח זה בעל הדפוס הלא אחיד, דוחה מים בצורה טובה יותר יחסית למשטח בעל דפוס אחיד. מסתבר שדווקא המשטח הלא מושלם והלא אחיד מתאים יותר למטרת דחיית מים והחוקרים אף מכנים אותו משטח הידרופובי כמעט מושלם.
החוקרים רשמו פטנט על המשטח דוחה המים שיצרו אשר בנוסף הוא גם בעל יכולת ניקוי עצמית מאחר ומים נוטים להסיר עימם לכלוך ממשטחים שדוחים אותם. המשטח שפותח מגיב היטב למים חמים וקרים, וגרסה נוספת של משטח זה תוכל בעתיד גם לדחות שמן. בניגוד לחומרים אחרים דוחי מים המכילים כימיקלים דוגמת טפלון, במשטח זה אין צורך להשתמש בכימיקלים, משום שהוא מבוסס על חיקוי של מבנה פיסי ולא כימי.
למשטח זה יישומים רבים ובהם חומרי אריזה אטימים למים, חלונות ותאים סולארים המתנקים בעצמם ואף ציפוי דוחה מים לספינות למניעת חיכוך.
לכתבה המלאה
