Treysi Pik, Şimali Karolina Dövlət Universiteti

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Qrafik xülasə. Mənbə: Matter (2026). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102610

Şimali Karolina Dövlət Universitetinin tədqiqatçıları sərt kimyəvi həlledicilərdən istifadə etmədən ultra-gərilən, superomnifob materiallar yaratmaq üçün lazer ablasiyasından istifadə ediblər. Yumşaq robotlardan tutmuş süni dəri yamaqlarına qədər müxtəlif tətbiqlərdə faydalı olan bu materiallar ilkin uzunluğunun beş qatına qədər və 5000-dən çox dartma dövründə superomnifob (yəni super itələyici) xüsusiyyətlərini qoruyub saxlayır.

Superomnifob materiallar necə hazırlanır

NC State-də mexaniki və aerokosmik mühəndislik üzrə dosent Arun Kumar Kota deyir ki, “Superomnifob materiallar, demək olar ki, istənilən mayeni – məsələn, həddindən artıq sərt turşuları, qələviləri və ya həllediciləri – su kimi dəf edə bilirlər. Onlar, məsələn, sərt mühitlərə davam gətirə, uzana və formasını dəyişə bilən materiallara ehtiyac duyan yumşaq robotlar kimi geniş tətbiq sahələrində faydalıdırlar.” Kota, Matter jurnalında dərc olunan tədqiqatın müvafiq müəllifidir .

Bir çox superomnifob materiallar maraq doğuran materiala sprey örtüyü tətbiq etməklə yaradılır. Örtük, tərkibində nanopartikullar olan bir həlledicidən ibarətdir və bu da kobud, maye itələyici bir səth yaradır. Təəssüf ki, bu sprey örtükləri material uzunluğunun 100%-dən çox uzandıqda delaminasiya edir və ya qopub düşür.

Mikro çıxıntılardan lazer ablasiyasına qədər

Əvvəlki işlərində Kota və komandası materialın səthində 10 ilə 100 mikron arasında mikroçıxıntılar və ya kiçik sütunlar yaratmaqla və sonra üzərinə sprey örtük çəkməklə delaminasiya problemini həll etdilər. Dartıldıqda sütunlar arasındakı örtük delaminasiya olundu, lakin sütunların üstündəki örtük toxunulmaz qaldı və bu da materialın superomnifob xüsusiyyətini qoruyub saxlamasına imkan verdi.

Kota deyir: “Kobud bir bənzətmə olaraq, uzanmış qollarımı material, saçlarımı isə mikro çıxıntılar kimi təsəvvür edin. Qollarımı çəksəniz, saçlarım gərginliyi hiss etmir və təsirlənmədən qalır. Mikro çıxıntıları olan sprey örtüklü materialların ilkin uzunluğunun beş qatına qədər superomnifob olduğunu aşkar etdik.

Kota davam edir: “Bu işdə, sprey örtüyü əvəzinə, həm mikroçıxıntıları, həm də superomnifobluq yaradan kobud səthi yaratmaq üçün lazer ablasiyasından istifadə edirik . Lakin əvvəlcə lazer üçün optimal parametrləri müəyyən etməli idik: güc, sürət və məkan tezliyi – və ya vahid uzunluq başına lazer impulslarının neçə dəfə olduğunu.”

Maşın öyrənməsi prosesi incələşdirir

Optimal lazer ablasiya texnikasını müəyyən etmək və vaxt aparan sınaq və səhv testlərinə ehtiyacı aradan qaldırmaq üçün maşın öyrənmə çərçivəsinə bu üç vacib parametr, eləcə də materialın istənilən sürüşmə bucağı (bu, mayelərin səthdən nə qədər asanlıqla sürüşməsini göstərir) verildi.

Komanda, texnikanı hidrofob xüsusiyyətlərə malik flüorkarbon silan ilə modifikasiya edilmiş, dartılma qabiliyyətinə görə seçilmiş siloksan elastomerində sınaqdan keçirdi. Materialın və lazer ablasiya metodunun birləşməsi nəticəsində ilkin uzunluğunun beş qatına qədər və 5000-dən çox dartılma dövründə superomnifobluq xüsusiyyətini qoruyan superomnifob material əldə edildi.

Kota deyir ki, “Biz kimyəvi həlledicilərdən istifadə etmədən və yüz minlərlə sınaq və səhv təcrübəsinə ehtiyac olmadan uzanan superomnifob materiallar yaratmaq üçün bir platforma yaratmışıq. Bu üsul, tekstil sarğılarından tutmuş kimyəvi cəhətdən sərt mühitlərdə istifadə edilə bilən uzanan elektronikaya qədər müxtəlif tətbiqlər üçün materiallar istehsal etmək üçün daha ekoloji cəhətdən təmiz və daha səmərəli bir yoldur.”

Nəşr detalları

Məhəmməd Cavad Zarei və digərləri, Maşın öyrənməsi ilə idarə olunan lazer ablasiya vasitəsilə ultra-gərilən superomnifob səthlər, Matter (2026). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102610

Jurnal məlumatı: Məsələ 

Şimali Karolina Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilir