Efter at have efterlignet den mange lags nanostruktur af en sommerfuglvinge, har et internationalt forskerhold skabt en siliciumskive, der fanger både luft og lys.
Efter at have efterlignet den mange lags nanostruktur af en sommerfuglvinge, har et internationalt forskerhold skabt en siliciumskive, der fanger både luft og lys. Denne vandafvisende overflade kan finde anvendelse i elektrooptiske enheder, infrarøde billeddetektorer eller kemiske sensorer.
Billedkredit: Deanster1983
De strålende blå vinger i bjergens svalehale (Papilio ulysses) kaster let vand på grund af den måde, ultra-bittesmå strukturer i sommerfuglens vinger fanger luft og skaber en pude mellem vand og vinge.
Menneskelige ingeniører vil gerne skabe lignende vandafvisende overflader, men tidligere forsøg på kunstige luftfælder havde en tendens til at miste deres indhold over tid på grund af eksterne forstyrrelser.
Nu har et internationalt team af forskere fra Sverige, De Forenede Stater og Korea draget fordel af, hvad der normalt kan betragtes som mangler i nanomanproduktionsprocessen for at skabe en flerlags siliciumstruktur, der fanger luft og holder den i længere end et år.
Forskerne brugte en ætsningsproces til at skære ud mikroskala porer og forme små kegler fra silicium. Holdet fandt ud af, at funktioner i den resulterende struktur, der normalt kunne betragtes som mangler, såsom underskår under ætsningsmasken og kammede overflader, faktisk forbedrede siliconens vandafvisende egenskaber ved at skabe et flerlags hierarki af luftfælder. Den komplicerede struktur af porer, kegler, buler og riller lykkedes også at fange lys og næsten perfekt absorbere bølgelængder lige over det synlige interval.
Den biologisk inspirerede overflade er beskrevet i AIPs tidsskrift Applied Physics Letters.
Nederste linje: Et internationalt team af forskere har oprettet en siliciumskive, der fælder både luft og lys, modelleret på den mange-lags nanostruktur i en sommerfuglvinge. Denne vandafvisende overflade kunne finde anvendelser i elektro-optiske enheder, infrarøde billeddetektorer, eller kemiske sensorer.