Пауци су научили научнике како да направе непотопиви метал
Истраживачи су опонашали трикове хватања ваздуха паукова звона за роњење како би створили алуминијум који остаје на површини – чак и када је пробушен
„Непотопива“ метална цев плута у дестилованој води у лабораторији професора Универзитета у Рочестеру Цхунлеи Гуоа, 9. јануара 2026.
Ј. Адам Фенстер/Универзитет у Рочестеру
Баци новчић у фонтану и знаш шта ће се десити. Пошто је гушћи од воде, метал тоне – питајте свако дете. Али нова истраживања довела су у питање векове сигурности.
Тим са Универзитета у Рочестеру је урезао алуминијумске цеви тако да не потону, чак и када су оштећене – трик који су научници позајмили од паука.
„Можете направити велике рупе у њима“, рекао је Цхунлеи Гуо, професор оптике и физике на Универзитету у Рочестеру и виши аутор истраживања, у саопштење за јавност. „Показали смо да чак и ако озбиљно оштетите цеви са онолико рупа колико можете да пробушите, оне и даље лебде.
О подршци научном новинарству
Ако уживате у овом чланку, размислите о томе да подржите наше награђивано новинарство претплата. Куповином претплате помажете да се обезбеди будућност упечатљивих прича о открићима и идејама које данас обликују наш свет.
Многе ствари у нашим животима одбијају воду — примери укључују уље за кување, јакну за кишу или гумену рукавицу. Научници ово својство зову хидрофобност – од грчког за „страх од воде“ – али тајна узгона металних цеви лежи у суперхидрофобност.
Гуов тим користи ласере за урезивање микроскопских удубљења у алуминијуму који хватају ваздух: слика од сумотне тканине се скупила све док јој није потребан електронски микроскоп да би се видели гребени.
Према саопштењу за штампу, „механизам је сличан томе како пауци звона за роњење хватају мехур ваздуха да би остали плутајући под водом“. Пауци живе скоро у потпуности под водом, али и даље морају да дишу. Њихово решење је да носе сопствене залихе кисеоника. Фине длаке које покривају њихова тела хватају ваздушне мехуриће уз њихову кожу.
Металне цеви опонашају те фине длачице, задржавајући сопствене мехуриће ваздуха. Обично би се вода ширила дуж унутрашњих зидова и избацивала ваздух. Али када удари у суперхидрофобну текстуру, одбија се. Површински напон — иста особина која узрокује да се вода кружи на воском хаубе аутомобила — спречава да вода уђе у цев. Као резултат, ваздух остаје унутра, а цеви остају плутајуће.
Студија, објављена 27. јануара 2026 Напредни функционални материјали, надовезује се на Гуов ранији рад на дизајнирању непотопивих метала. Његова лабораторија је 2019. демонстрирала концепт користећи ласерски урезане дискове, али у турбулентној води дискови су се нагнули и ваздух је изашао.
Нове цеви решавају тај проблем са унутрашњим разделником на средини цеви који помаже да се ваздух зароби у затвореној комори. „Чак и ако га гурнете вертикално у воду, мехур ваздуха остаје заробљен унутра и цев задржава своју способност плутања“, рекао је Гуо у истој изјави. Тим је недељама тестирао епрувете у тешким условима и „нису открили смањење њихове пловности“, известио је он.
„Непотопива“ метална цев оштећена рупама плута у дестилованој води у лабораторији професора Универзитета у Рочестеру Чунлеја Гуоа, 9. јануара 2026.
Ј. Адам Фенстер / Универзитет у Рочестеру
У природи, суперхидрофобност није нови трик. Очи комараца имају водоодбојне наноструктуре које их, на пример, одржавају чистим. И ватрени мрави користе свој воштани, водоодбојни премаз и текстуриране егзоскелете да заробе ваздух; током поплава, хиљаде се држе заједно како би направили плутајуће, живе сплавове који могу да преживе 12 дана, а можда и дуже.
Што се тиче људи, ово није наш први покушај плутања метала. 2015. истраживачи са Универзитета у Њујорку уградили су шупље сфере од силицијум карбида у легуру магнезијума да би створили композит металне матрице лакши од воде.
Али импликације Гуовог рада превазилазе лабораторију. Повезане цеви могу створити сплавове или бродове који носе тежину. Инжењери се можда приближавају сну о бродовима који остају на површини чак и док им се вода слива у трупове. Једна изненађујућа примена укључује енергију: Гуов тим је показао да сплавови направљени од цеви могу сакупљати таласе за производњу електричне енергије.
Цеви су тренутно дугачке скоро пола метра, али Гуо не види никакву препреку за повећање њихове величине. Ласери су сада седам пута снажнији него што су били 2019. године, када је Гуо први покушао да ласерски угравира металне дискове. „Технологија“, рекао је он у истој изјави, „могла би се лако скалирати на веће величине.“
Време је да се заузмемо за науку
Ако вам се допао овај чланак, замолио бих вас за подршку. Сциентифиц Америцан служио је као заговорник науке и индустрије 180 година, а управо сада је можда најкритичнији тренутак у тој двовековној историји.
Био сам а Сциентифиц Америцан претплатник од моје 12 година, и то је помогло у обликовању начина на који гледам на свет. СциАм увек ме образује и одушевљава, и изазива осећај страхопоштовања према нашем огромном, предивном универзуму. Надам се да ће то учинити и за вас.
Ако ти претплатите се на Сциентифиц Америцанпомажете да осигурамо да је наша покривеност усредсређена на смислена истраживања и открића; да имамо ресурсе да извештавамо о одлукама које прете лабораторијама широм САД; и да подржавамо и надобудне и запослене научнике у време када вредност саме науке пречесто остаје непризната.
Заузврат, добијате важне вести, задивљујући подкасти, бриљантна инфографика, не могу пропустити билтене, видео снимке које морате погледати, изазовне игре и најбоље писање и извештавање у свету науке. Можете чак поклонити некоме претплату.
Никада није било важнијег тренутка да устанемо и покажемо зашто је наука важна. Надам се да ћете нас подржати у тој мисији.
