Multifunkční povrch FLIPS. Kredit: Harvard SEAS.

Povrchy mají obvykle nějak definovaný tvar a topografie. A většinou je také předem určeno, jestli povrch bude kluzký a lepivý. Pro nové povrchy, které vyvinul mezinárodní tým vedený odborníky Harvardu, ale tohle neplatí. Jsou to povrchy, kterým je možné nastavit tvar a kluzkost či lepivost podle potřeby, působením magnetického pole. Nový výzkum nedávno publikoval Nature.

Wendong Wang. Kredit: Harvard SEAS.

Wendong Wang a jeho spolupracovníci nazvali svůj výtvor FLIPS, čili Ferrofluid-containing Liquid-infused Porous Surface. Akronym v tomto případě vcelku trefně napovídá, co tyhle povrchy dovedou. Jsou to kompozitní materiály, které tvoří ferrofluid, tedy tekutá suspenze z magnetických nanočástic, v kombinaci s pevným substrátem s jemně strukturovaným povrchem.

Ferrofluid na skle a magnetu. Kredit: Gregory F. Maxwell / Wikimedia Commons.

Za normální situace se ferrofluid rozptýlí po substrátu a vytvoří hladký, kluzký povrch. Když ale na FLIPS působí magnetické pole, tak se ferrofluid přimkne těsně k substrátu a změní tím vlastnosti povrchu. FLIPS se může stát lepivým nebo například může vytvářet tření jenom v jednom směru. Povrchy FLIPS mohou být tím pádem nastaveny k rozmanitým účelům. Vlastnosti FLIPS je také možné určit typem použitého ferrofluidu, geometrií substrátu a parametry magnetického pole. Podle autorů to funguje na různých úrovních, od centimetrů, přes milimetry, až po mikrometry.

Harvard SEAS.

Povrchy FLIPS vzhledem ke svým vlastnostem slibují široké spektrum různých aplikací. S těmito povrchy bude možné vyvinout nástroje s vypínatelnou lepivostí, konstruovat podivuhodné mikrotovárny se zpracováním miniaturních částic a bakterií anebo třeba povrchy se samočistící schopností proti biofilmům. Vývoj povrchů FLIPS je navíc teprve na počátku. Podle Wanga se jejich možnosti budou dále rozšiřovat. Už teď je prý jasné, že FLIPS nabízejí mnohem větší rozsah funkcí a využití, nežli klasické povrchy s jednoduchou topografií. Na obzoru se už teď rýsují fascinující technologie plné FLIPS.

Video: FLIPS Multifunctional Surfaces


Literatura
Harvard SEAS 25. 6. 2018, Nature 559: 77–82.