Необычный материал может многократно переключаться между совершенно гладкой и шершавой поверхностью, при этом форму и размер элементов рельефа можно регулировать по желанию.

Исследователи из университета Дюка представили технологию управления поверхностью полимеров. Авторы работы показали, что

с помощью электрического напряжения могут произвольно манипулировать фактурой крупных и изогнутых листов пластмассы.

На их поверхности могут возникать либо случайно расположенные складки и кратеры разной формы, либо выровненные складки, кратеры, линии и круги.

Рис. 1. Подробности разработки
раскрывает статья в Advanced
Materials.

Размер этих деталей может варьироваться от долей микрометра до миллиметра – всё зависит от уровня приложенного напряжения. Наконец, весь материал можно вернуть к исходному гладкому состоянию. Интересно также, что все преобразования занимают считанные миллисекунды.

Новую технологию учёные назвали динамической электростатической литографией, в противовес уже известной электростатической литографии при которой высокое напряжение, подводимое к полимеру с помощью электродов, формирует на его поверхности рельеф, но только один раз и навсегда.

Экспериментаторы из университета Дюка сумели сделать такой процесс обратимым, подбирая правильные параметры воздействия.

Рис. 2. Основные авторы проекта Цимин Ван (Qiming Wang, слева) и Сюаньхэ Чжао (Xuanhe Zhao) (фото Duke University).

Это открытие, поясняет Gizmag, последовало за предыдущей работой той же команды. Тогда инженеры засняли на видео, как под действием высокого напряжения начинают меняться полимеры.

При этом наблюдалось формирование микроскопических трещинок, перерастающих в звёздочки, полоски и ямки разной формы. Эта работа пролила новый свет на процесс разрушения пластмассовой изоляции высоковольтных проводов.

Разработчики нового метода говорят, что

в перспективе он может привести к появлению перчаток с переменной степенью шероховатости, а они пригодятся, допустим, в скалолазании. Немного фантазируя, можно представить и подобные перчатки с переключаемыми отпечатками пальцев. Другие возможные направления развития технологии – камуфляж, самоочищающиеся поверхности, микропотоковые системы, системы управляемого выпуска лекарств.