Ευφυείς επιφάνειες εμπνευσμένες από τη φύση

Αντί-ανακλαστικές επιφάνειες

Η αντανάκλαση του φωτός από τα πλαστικά αντικείμενα είναι ένα κοινό πρόβλημα. Η αντανάκλαση στις οθόνες των tablet και των κινητών τηλεφώνων είναι ένα τυπικό παράδειγμα όπου εμποδίζεται η ορατότητα της οθόνης υπό συγκεκριμένες γωνίες. Το ίδιο πρόβλημα παρατηρείται και με τα πληροφοριακά συστήματα στις οθόνες των αυτοκινήτων. Μελετώντας την επιφάνεια των ματιών μιας πεταλούδας της νύχτας παρατηρούμε ότι αποτελείται από εκατομμύρια νάνο δομές οι οποίες δεν επιτρέπουν την αντανάκλαση του φωτός με αποτέλεσμα να μη γίνονται αντιληπτές όταν πετούν τη νύχτα. Η ιδιότητα αυτή της μη αντανάκλασης του φωτός στην επιφάνεια λόγω των νανοδομών μας δίνει τη δυνατότητα της μαζικής παραγωγής τέτοιων έξυπνων επιφανειών και προϊόντων.

Κύριες εφαρμογές:

Αδιάβροχες Επιφάνειες

Η υδροφοβικότητα είναι μια ιδιότητα η οποία περιγράφει το φαινόμενο όπου ένα υγρό ρευστό (νερό) δε μπορεί να βρέξει μια επιφάνεια. Τέτοιο φαινόμενο μη διαβροχής παρατηρείται στις επιφάνειες των φύλλων του νούφαρου, όπου τα σταγονίδια νερού σχηματίζουν σφαιρικές δομές ελαχιστοποιώντας έτσι την επιφάνεια επαφής. Αυτή η φυσική ιδιότητα “αυτοκαθαρισμού” μπορεί να αντιστραφεί ώστε να χρησιμοποιηθεί για την προσέλκυση νερού ή οποιασδήποτε άλλης μορφής υγρού. Οι βιολογικές μίκρο/νάνο δομές, όπως οι μορφολογίες στα φύλλα του νούφαρου, αποδίδουν την ιδιότητα της αδιαβροχοποίησης των βιολογικών επιφανειών τους. Έτσι, μια σταγόνα νερού απομακρύνεται γρήγορα από ένα φύλλο νούφαρου παρασύροντας οποιαδήποτε σωματίδια σκόνης. Η ιδιότητα αυτή του αυτό-καθαρισμού βρίσκει εφαρμογές καθημερινά παρέχοντας προστασία σε επιφάνειες και προϊόντα. Το φυσικό φαινόμενο εξηγείται από το γεγονός ότι ιεραρχικές μίκρο και νάνο δομές που επιφέρουν οι επιφάνειες επιτρέπουν στις φυσαλίδες αέρα να γεμίσουν τις κοιλάδες των δομών κάτω από τα σταγονίδια και/ή τα σωματίδια σκόνης. Εμπνευσμένοι από αυτές τις φυσικές μίκρο/νάνο δομές, παρέχουμε προσαρμοσμένες υδρόφοβες επιφάνειες είτε με τη μορφή μεμβρανών (φιλμ) είτε αποτυπώνοντας τις δομές στην αυτούσια επιφάνεια των προϊόντων.

Κύριες εφαρμογές:

Χρωματισμένες επιφάνειες

Ο χρωματισμός στη φύση προέρχεται κυρίως από τα εγγενή χρώματα των επιφανειών/υλικών, αλλά μερικές φορές έχει καθαρά φυσική προέλευση από τη διάθλαση ή περίθλαση του φωτός. Ορισμένα φυσικά εμφανιζόμενα (δομικά) χρώματα προέρχονται από οπτικές διεργασίες που προκύπτουν από περίθλαση ή διάθλαση του φωτός με λεπτές μεμβράνες πολλαπλών στρώσεων ή περιοδικές νάνο δομές. Ένα παράδειγμα τέτοιου φυσικού δομικού χρώματος είναι τα φτερά της πεταλούδας, τα οποία έχουν μελετηθεί ευρέως και αναπαραχθεί τεχνητά με σύγχρονες τεχνικές νανοτεχνολογίας. Το μέγεθος των περιοδικών διαθλαστικών στοιχείων είναι της τάξης μεγέθους του μήκους κύματος του φωτός συνήθως μερικές εκατοντάδες νανόμετρα. Τα χρώματα που προέρχονται από επιφανειακά δομικά στοιχεία και όχι από χημικά έχουν προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον, σε ευρύ φάσμα εφαρμογών που σχετίζονται με την όραση. Παρέχουμε προσωποποιημένες έγχρωμες επιφάνειες, οι οποίες θα μπορούσαν να δώσουν συγκεκριμένο χρώμα όταν παρατηρηθούν από συγκεκριμένη γωνία.

Κύριες εφαρμογές:

Βιονικές επιφάνειες

Εμπνευσμένοι από τις ιδιότητες βιολογικών επιφανειών, οι δομικές επιφανειακές τοπογραφίες μπορούν να παράγουν τις κατάλληλες συνθήκες για τη δημιουργία βελτιωμένων υδροδυναμικών/αεροδυναμικών λειτουργιών. Η φύση παρουσιάζει μια ποικιλία οργανισμών, όπως τα ψάρια, οι καρχαρίες και τα δελφίνια, που λόγω της επιφανειακής υφής τους δημιουργούν τις συνθήκες για τη μείωση της οπισθέλκουσας στη ροή των υγρών. Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα επιφάνειας που παρέχει εξαιρετικά χαμηλές ιδιότητες έλξης είναι το δέρμα καρχαριών. Το δέρμα του καρχαρία παρουσιάζει μικροσκοπικές μίκρο δομές με ευθυγραμμισμένες σχισμές προς την κατεύθυνση ροής που είναι γνωστό ότι μειώνουν την τριβή του δέρματος στο στροβιλώδες σύστημα ροής. Η σύγχρονη εφαρμογή και οι αγορές εντοπίζουν τις τοπογραφικές δομές με περιθώρια για να αντιμετωπίσουν την αντοχή στην οπισθέλκουσα, είτε υπάρχει ο αέρας είτε το υγρό στοιχείο στη γύρω περιοχή. Παρέχουμε μίκρο/νάνο δομημένες επιφάνειες οι οποίες δημιουργούν τις επιθυμητές ιδιότητες για μείωση της έλξης σε προσαρμοσμένα αντικείμενα και εξαρτήματα. Η εκτεταμένη τεχνογνωσία μας σχετικά με τις προηγμένες και εναλλακτικές τεχνολογίες κατασκευής, μπορεί να εφαρμοστεί για τη δημιουργία μίκρο/νάνο τοπογραφιών σε διάφορα υλικά και επιφάνειες.

Κύριες εφαρμογές:

Επιφάνειες ξηρής προσκόλλησης

Η ικανότητα της αναρρίχησης μερικών ερπετών (Gecko) στους τοίχους έχει προσελκύσει σημαντικό ενδιαφέρον από πολλούς ερευνητές. Σημαντική πρόοδος έχει σημειωθεί στην κατανόηση των μηχανισμών προσκόλλησης και αποκόλλησης και στην κατασκευή τεχνητών συγκολλητικών επιφανειών τύπου Gecko. Ο φυσικός μηχανισμός βασίζεται είτε στη μηχανική προσκόλληση των μίκρο δομών είτε στην προσκόλληση μέσω δυνάμεων Van de Waals που αναπτύσσονται μεταξύ των αντιτιθέμενων επιφανειών. Οι βίο-εμπνευσμένες ξηρές “κόλλες” μπορούν να αλλάξουν τις μεθόδους σχεδιασμού στον αυτοματισμό και τις εφαρμογές που απαιτούν έξυπνη προσάρτηση. Η ανατρεπτική τεχνολογία που βασίζεται σε δομές φυσικής μίκρο/νάνο δόμησης μπορεί να δημιουργήσει με ευκολία οικονομικά εύχρηστα, αναστρέψιμα και επαναχρησιμοποιήσιμα συστήματα προσάρτησης. Η τεχνογνωσία μας στις τεχνικές κατασκευής μίκρο/νάνο δομών μας επιτρέπει να δημιουργούμε ιεραρχικές δομές κατάλληλες για στεγνή συγκόλληση και πρόσφυση σε εφαρμογή σε διάφορα υλικά και σε μεγάλες περιοχές.

Κύριες εφαρμογές:

ΔΕΙΤΕ ΑΛΛΑ

ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΜΑΣ