امروزه تقریبا ٌ در هر خانه و آشپزخانه ای ظروف تفلون حضور دارند؛ آن هم حضوری موثر و قابل توجه. ظروفی که هیچ گاه چیزی به آنها نمی چسبد و در صورت چسبیدن به راحتی از آن جدا می شود. این ظروف همان ظروف قدیمی با روکش های جدید هستند که این امکان را فراهم کرده اند.
امروزه این راه کار کاربردهای صنعتی در ابعاد بزرگی یافته است؛ بنابراین پژوهشگران به دنبال یافتن راه هایی با هدف مدیریت سطوح غیر چسبنده برای قطرات آب چسبنده هستند. گام های اولیه ی این فناوری برداشته شده و موفقیت هایی به دست آمده است.
افزایش حرکت پذیری آب کاربرد های بسیاری دارد، از جمله جمع آوری قطرات آب و ضد یخ ها در صنایع هوایی.
عوامل متعددی در تعیین رابطه میان یک قطره آب و هر سطحی وجود دارد. برای دانشمندان این پرسش پیش آمد که چگونه سطح، نوع پوشش و لغزندگی آن در حرکت قطرات آب اثر می گذارد.
در گذشته ، برگ های بزرگ و بسیار پهن نیلوفر آبی و سایر غبارهای طبیعی کنجکاوی برانگیز و الهام بخش بود؛ چطور ممکن است این سطوح مانع جذب آب شده و در واقع آب را به راحتی بر روی خود نگه دارند، این پدیده های طبیعی به عنوان الگویی برای مهندسان سنتز مواد تفلون و سایر سطوح پلاستیکی قرار گرفت. اما اخیراً پژوهشگران در موسسه ی مطالعات مواد، سطح های پرلغزنده با سطحی نانو/میکرو ساخته اند که بهتر از مدل طبیعی آن عمل می کند.گل پارچ و گل نیلوفر آبی الهام بخش دانشمندان در فیزیک آب
آیا هرگز تصور می کردید که افزایش میزان حرکت قطره های آب ( یا حتی بخار) بر روی سطح مهم تر از آن چیزی باشد که به ذهن می رسد. علم در حال حرکت سریع رو به جلو است و کاربردهای این فناوری متنوع و گوناگون است.
افزایش حرکت پذیری بر روی سطح خشن به صورت بالقوه باعث افزایش جمع شدگی منتقل کننده های حرارت در تبادل حرارت می شود و به این شکل سیستم جمع آوری آب ها خصوصاً برای مناطقی که دچار کم آبی هستند کارآمد تر خواهد شد؛ همچنین مانع یخ زدگی بر روی بال های هواپیما شده و مانع چسبنده شدن ایمپلت های پزشکی که با وجود آب تخریب می شوند، خواهد شد.یکی از پژوهشگرانی که بر روی این پروژه کار می کند می نویسد:" سطوحی که در دسترس ما هستند ترکیبی از معماری های سطوح بی نظیری از برگ های نیلوفر آبی و گیاه پارچ است؛ در این نوع گیاهان، معماری طبیعت به گونه ای ماهرانه عمل کرده و طوری برگ ها را طراحی کرده که هم سطح وسیع است و هم سطح لغزنده، تا میزان جمع آوری قطره های آب را به پیشینه برساند. ما برای اولین بار اثبات کردیم که قطرات مایع ، بیشترین میزان حرکت پذیری را هنگامی که در حالت نزول هستند، دارند. افزایش حرکت پذیری بر روی سطح خشن به صورت بالقوه باعث افزایش جمع شدگی منتقل کننده های حرارت در تبادل حرارت می شود و به این شکل سیستم جمع آوری آب ها خصوصاً برای مناطقی که دچار کم آبی هستند کارآمد تر خواهد شد
قطرات آب مایع با هر سطحی به دو شیوه در تعامل قرار می گیرند: شیوه ی کَسی ، زمانی است که مایع تا اندازه ای بر روی سطحی از هوا یا گاز شناور است، و حالت ونزل، زمانی است که قطره ها در ارتباط کامل با سطح هوا یا گاز هستند و آن را در دام می اندازند و حرکت پذیری ر ا محدود می کنند."
پژوهشگران در تلاش اند تا مایع را به راحتی میان دو حالت ونزل و کسی با تغییر ترکیب سطح، حرکت دهند . با قلم زدن بر روی سطح سیلیکونی به اندازه ی میکرومتر و با استفاده از" فتولیتوگرافی و قلم زنی واکنشی – یونی " سطحی میکروسکوپی به دست آمد، سپس لایه ای از لغزاننده ای با بافت نانو بر روی آن قرار گرفت. آنها با این شیوه توانستند میزان به دام اندازی قطره ها را کاهش دهند. اصول اشاره شده برای ساخت سطح نمونه می تواند بر روی سایر مواد نیز آزمایش شود. این مواد شامل فلزات، سرامیک، پلاستیک، و شیشه است. این پژوهش برای دانشمندان این حوزه، گام های اولیه و مهمی برای فیزیک سطوح مرطوب است که این پدیده را بر روی سطوح خشن توضیح می دهد.
کاربر برتر مـاه
