Форма грибов вдохновила физиков на создание новой застежки

Лайнуть/Поделиться

Физики разработали новую застежку-липучку, ее поверхность покрыта микроскопическим узором, напоминающим грибы. В отличие от похожих застежек, она прочно цепляется за любую ткань, при этом не повреждая ее после отсоединения. Статья опубликована в журнале Biointerphases.

Сейчас используются два вида застежек-липучек. Классическая «липучка» представляет собой пару лент, на одной из которых размещены микрокрючки, а на другой — микропетли. При отсоединении лент петли растягиваются — этот процесс, во-первых, сопровождается громким треском, а во-вторых, приводит к быстрому износу застежки. Помимо этого, если крючки случайно цепляются за обычную ткань, они повреждают ее.

Другая застежка, типа «грибок», состоит из двух частей, покрытых небольшими пластиковыми штырьками со шляпками. При соединении шляпки цепляются друг за друга. Эта застежка меньше изнашивается, поэтому ее можно использовать многократно без потери силы скрепления. Ее недостаток — отсутствие гибкости, поскольку обе части сделаны из пластика.

Прити Шарма (Preeti Sharma) и ее коллеги из Вагенингенского и Гронингенского университетов разработали новый тип застежки. В качестве экспериментального образца они изготовили элемент с поверхностью, покрытой микроскопическим трехмерным узором, напоминающим грибы. По виду образец похож на застежку типа «грибок», но высота грибочков на нем всего 600 микрометров. Застежка состоит из одной части, которую можно сцепить с любой тканью.

Сложный трехмерный узор напечатали с помощью 3D-принтера. Сама модель оказалась недостаточно прочной и не прошла испытания. При соединении повреждались и грибочки, и ткань, за которую они цеплялись. Тогда физики изготовили форму из эластомера и отлили в ней элемент из полидиметилсилоксана, полностью повторяющий модель.

Разработку проверили с тремя видами тканей: с чистым хлопком, с капроном и со смесью синтетики и хлопка. Чтобы сцепить ткань и поверхность с грибочками, ученые использовали реометр: он позволяет обеспечить небольшое угловое вращение образца относительно ткани, а также точно измерить силу, приложенную при сцеплении.

В верхнем ряду изображения различных тканей под микроскопом: (a) капрон, (b) смесь синтетики и хлопка, (с) хлопок. В нижнем ряду фотографии, сделанные во время отсоединения от капрона (d) застежки типа «грибок-грибок», (e) 3D-модели новой застежки, (f) новой застежки из полидиметилсилоксана |
Preeti Sharma et al. / Biointerphases

Образец из полидиметилсилоксана образовал надежное сцепление со всеми видами тканей, при этом не были повреждены ни их волокна, ни сама застежка. Новую разработку можно использовать с гибкими материалами, при этом надежность соединения не будет падать со временем, а отсоединение происходит абсолютно бесшумно. Ученые планируют продолжить эксперименты, меняя материал застежки. О другом способе сцепления, вдохновленном лапками геккона, можно прочитать здесь.

Текст: Екатерина Назарова | Источник: nplus1

DOI10.1116/6.0000634
Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Инструмент AI отслеживает время, которое политики проводят в своих телефонах

Этот удобный инструмент использует машинное обучение и распознавание лиц для измерения. Разработчик из Бельгии, Дрис… Читать далее

08/07/2021

Псилоцибин увеличивает число нейронных связей на 10%

Псилоцибин вызывает быстрый и стойкий рост дендритных шипов в лобной коре in vivo. Структурное ремоделирование, вызванное… Читать далее

07/07/2021

Женщины не пожалели о сделанном аборте годы спустя

В течение пяти лет после сделанного аборта большинство женщин не жалеют о своем решении —… Читать далее

04/07/2021

Отбор эмбрионов, направленный на обеспечение интеллекта детей. Реальная услуга с сомнительными результатами

В специальном отчете, опубликованном в New England Journal of Medicine, возникают серьезные вопросы о преимуществах, рисках и… Читать далее

03/07/2021

CRISPR, введенный в кровь, впервые лечит генетическое заболевание

Редактор генов CRISPR отлично справляется с фиксацией болезненных мутаций в выращенных в лаборатории клетках. Но использование… Читать далее

27/06/2021

Микробные фермы на солнечных батареях, как альтернативный источник белка

Ученые обнаружили, что микробы могут производить в 10 раз больше пищи, чем растения. Идея исследователей… Читать далее

27/06/2021