14 decembrie 2018, 17:50 Realitatea moldovenească 15721

O invenţie a fizicienilor moldoveni, capabilă să salveze vieţi

Revistă științifică „Nano Energy" a descris într-un articol proprietățile unui nanomaterial fascinant care manifestă concomitent proprietăți contradictorii – hidrofobe și hidrofile, și anume hidrofobe la umezire și hidrofile atunci cînd este îndepărtat de la contactul cu apa.

Materialul-miracol a fost creat de o echipă internațională de savanți din Moldova, Germania, Italia și Australia, rolul principal aparținîndu-i academicianului Ion Tighineanu.

Prim-vicepreședinte al Academiei de Științe a Moldovei și directorul Centrului Național de Studiu și Testare a Materialelor din cadrul Universității Tehnice a Moldovei, Ion Tighineanu, și profesorul Rainer Adelung de la Universitatea din Kiel, Germania – au fost principalii oameni de știință care au contribuit la crearea noului tip de material inorganic.

Conceptul de creare a noului nanomaterial a fost generat și discutat încă în mai 2013, la Grenoble, Franța, unde distinșii savanți prezidau Conferința Internațională în Nanotehnologii organizată de Societatea Internațională pentru Optică și Fotonică.

Proprietățile noului nanomaterial fascinant

Noul nanomaterial, denumit „Aerogalnit" sau „Aero-GaN", este constituit din elemente tetrapodice cu cavități și pereți ultra-subțiri, care se auto-organizează la interacțiunea cu apa precum se auto-organizează fosfolipidele – moleculele organice amfifile, în procesul de formare a membranelor celulare.

Suprafața laterală a brațelor fiecărui tetrapod are proprietăți hidrofobe, iar capetele libere ale brațelor – proprietăți hidrofile.

În rezultatul auto-organizării se formează membrane plutitoare care pot fi dirijate de la distanță cu ajutorul unui cîmp electric sau magnetic.

Aceste membrane manifestă abilități de auto-vindecare („self-healing") și de transport dirijat al picăturilor lichide cu greutatea ce depășește de 500 de ori greutatea membranei.

Demonstrînd proprietăți hidrofobe la transportul lichidelor, membranele de aero-GaN devin hidrofile în procese de îndepărtare de la apă, iar ruperea lor de la suprafața apei este posibilă doar la aplicarea unei forte specifice.

Auto-organizarea și interacțiunea elementelor tetrapodice la formarea membranelor de aero-GaN pe apă se aseamănă mult cu gruparea și interacțiunea furnicilor de foc în procesul de creare a unei „plute vii" cu scopul de a supraviețui la inundații. Interesant este că o singură furnică nu poate înota, iar sute și mii pot, creînd prin eforturi comune colacul de salvare – „pluta vieții".

Ce au reușit să facă savanții

Savanții au reușit „să îmbrace" picături de lichid în „cămașă" de aerogalnit, transmițîndu-le astfel capacitatea de plutire pe apă, dirijată din exterior.

Mai mult chiar, adăugînd substanțe volatile la picătura îmbrăcată, ei au înregistrat mișcarea rectilinie autopropulsată a picăturilor pentru perioade ce depășesc 2 ore, iar prin modificarea formei cămășii de aero-GaN s-a reușit rotirea, în condiții de autopropulsie, a picăturilor la viteze mari.

Auto-organizarea componentelor, flexibilitatea, stabilitatea chimică, rezistența la radiații și alte proprietăți excepționale ale aerogalnitului deschid o multitudine de oportunități pentru utilizarea practică a noului nanomaterial în structuri micro-electro-mecanice cu autopropulsie și eficiență energetică sporită, în micro-fluidică, senzorică, biomedicină, micro-robotică și altele.

La moment, cercetătorii lucrează asupra elaborării unor dispozitive electronice cu performanțe deosebite, generate de proprietățile fascinante ale materialului-miracol.