Kontroliuojama adhezija iš gamtos

Įvadas

Gamtoje daugelis organizmų gali prisitaikyti prie sudėtingos gyvenamosios aplinkos turėdami skirtingą sukibimą su skirtingais paviršiais. Svarbu tai, jog skirtingi sukibimai atsiranda dėl specializuotų šių natūralių organizmų mikro/nanostruktūrų ir (arba) cheminių komponentų. Šie įvairus biologiniai paviršiai ir sukibimai skatina mokslininkus tyrinėti adhezija natūralioje gamtoje ir pritaikyti kasdieniniame žmonių gyvenime. Norint sukurti dirbtinius paviršius, pasižyminčius nepaprastomis šlapiomis lipniomis savybėmis, stebimi organizmai, kurie gamtoje pasižymi tokiomis savybėmis, aštuonkojai, medžių varlės ir gegužinės lervos.

Kas yra adhezija ?

Po 4,5 milijardo metų evoliucijos ir natūraliosios atrankos daugelis natūralių paviršių biologinėje sistemoje pasižymi daugybe nuostabių ir unikalių lipnumo savybių. Šios unikalios savybės atsiranda dėl paviršiaus topografijos ir cheminės sudėties. Pavyzdžiui, gekonas gali lengvai ir grįžtamai prilipti prie įvairių paviršių dėl pluoštinių mikro/nano struktūrų (mikrosetų ir nanospatulų) (1a pav.), o struktūrinis vientisumas gali būti išlaikytas ir po atskyrimo. Medžio varlė (1b pav.) gali užlipti ant medžio drėgnoje aplinkoje nenukrisdama. Nustatyta, kad hidrofiliškumas, mikro mastelio kanalai ir išsikišimai bei pirštų pagalvėlės paviršiaus sekrecija daugiausia prisideda prie šlapiosios adhezijos. Jūroje midijos gali prisitvirtinti prie bet kokių kietųjų paviršių (1c pav.). Jų sluoksnių struktūra ir sudėtis puikiai pritaikyta povandeninėms klijų savybėms. Vabalo, sparnų ir kūno sukibimas atsiranda dėl šiek tiek sulenktų mikroplaukelių blokų.Tankios mikroplaukelių matricos yra paskirstytos priekiniame krūtinės ląstos lauke (1 d pav.) ir naudojamos sparnui pritvirtinti naudojant didelę šlyties fiksavimo jėgą, bet atsiskiria be didelių pastangų įprastu pakėlimu.

1 pav. Adhezijos pavyzdžiai gamtoje.

Adhezija (lot. adhaesio – sukibimas), priekiba – dviejų skirtingų kietųjų kūnų, kietojo kūno ir skysčio arba nesimaišančių skysčių susiliečiančių paviršių sukibimas dėl kūnų dalelių sąveikos. Pagal molekulinę adhezijos teoriją, adheziją lemia molekulinės sąveikos jėgos, kurios atsiranda suartėjus susiliečiančių kūnų molekulėms. Pagal elektrinę adhezijos teoriją, tarp susiliečiančių kūnų paviršių atsiranda elektros jėgos. Su laiku dėl paviršių dalelių difuzijos labai sustiprėja kūnų sukibimas, todėl išnyksta kūnų skiriamasis paviršius, jie tarsi įauga vienas į kitą, taigi dvi skirtingos fazės tampa viena. Šis reiškinys – kohezija. Adhezija pagrįstas klijavimas, dažymas, elektrocheminis dengimas. Adhezijos stiprumas priklauso nuo susiliečiančių medžiagų fizikinės ir cheminės prigimties, paviršių švarumo, lietimosi ploto, vidinių įtempių. Adhezija matuojama jėga arba darbu, reikalingu susiliečiančių kūnų paviršiaus vienetiniam plotui perskirti.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!