Ученые из Великобритании и Финляндии создали особый материал, на котором можно создавать изображения и надписи при помощи воздуха и воды. Механизм этого воздушно-водного дисплея исследователи позаимствовали у природы.
Неординарный дисплей был создан специалистами из центра Nokia и Университета Аалто. Они нашли способ получать изображения на особом текстурированном материале при помощи воздуха и воды. При смачивании материала жидкость контактирует с его поверхностью, причем последняя оказывает сильное влияние на ее поведение.
Поверхности гидрофобных и сверхгидрофобных материалов состоят из молекул, стремящихся избежать контакта с жидкостью. В природе это явление встречается очень часто. Подобную гидрофобную текстуру имеют, например, листья лотоса или крылья бабочек, благодаря чему вода отталкивается от поверхности крыльев и лепестков, не позволяя им намокнуть. Поэтому ученые назвали это явление эффектом лотоса и неоднократно пробовали его использовать на благо людей. В этот раз ему нашли совсем неожиданное применение.
Поверхность созданного финскими исследователями особого материала покрыта микростолбиками или микростойками, на которых имеются крошечные нановолоски. Эти элементы формируют двухуровневую систему на микро- и наноуровнях. Такая текстура материала задерживает воздух, который препятствует смачиванию поверхности, то есть при погружении в воду поверхность материала остается отделенной от жидкости слоем воздуха.
Один из разработчиков Робин Рас поясняет, что эта система является бистабильной, т.е. у нее есть два устойчивых состояния, причем переключение между ними осуществляется с минимальными затратами энергии – достаточно даже давления водяной струи. Для ученых важен возникающий между этими состояниями оптический контраст.
При создании изображений и надписей форма поверхности экрана не изменяется – под воздействие напора воды изменяется только прослойка воздуха. Поэтому после вытаскивания из жидкости материал остается сухим, в прежнем состоянии. Как отмечают авторы изобретения, полученный ими результат является первым шагом на пути к широкому применению не смачивающихся поверхностей в разработке устройств для обработки и хранения информации.
