Các vật liệu được phủ chất kị nước đem tới khả năng chống thấm tuyệt vời và cực kỳ hữu ích trong nhiều trường hợp. Chúng giúp ngăn băng và hơi nước tích tụ trên bề mặt và làm cho thiết bị điện tử không bị thấm nước và những con tàu hoạt động hiệu quả hơn. Và giờ đây các nhà nghiên cứu đã tìm ra một ứng dụng hoàn toàn mới lạ của vật liệu kị nước. Đó là một tấm kim loại hoàn toàn có thể lơ lửng trên mặt nước ngay cả khi bị thủng.
Vật liệu siêu kị nước có đặc tính chống thấm nước nhờ việc giữ cho không khí trên bề mặt. Những bong bóng khí này làm cho nước khó bám vào và làm cho giọt nước nảy hoặc lăn ra. Và tất nhiên không khí cũng làm cho vật thể nổi lên. Do đó các nhà nghiên cứu đang tìm cách làm cho các vật liệu kị nước có thể hữu dụng trong việc chế tạo vật thể nổi tốt hơn.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các xung laser cực nhanh để khắc các mô hình siêu nhỏ và nano trên bề mặt của vật liệu. Cách làm này giúp bẫy một khối lượng không khí lớn và giúp kim loại vừa có thể chống nước vừa có thể nổi được. Nhưng vấn đề là bề mặt của vật liệu có thể sẽ bị bào mòn trong nước theo thời gian và làm giảm hiệu quả chống nước và nổi trên bề mặt nước.
Vì vậy các nhà nghiên cứu đã đưa ra một giải pháp sáng tạo hơn. Họ đã xây dựng các cấu trúc được tạo thành từ hai bề mặt nhôm đối xứng nhau và kết nối với nhau bằng một cột trung tâm. Khoảng cách giữa hai tấm nhôm được chọn cẩn thận để giữ lượng không khí tối đa, giống như một ngăn chống thấm nước ở giữa.
Kết quả cuối cùng thật bất ngờ vì ngay cả khi đục thủng các lỗ trên bề mặt của vật liệu cũng không thể khiến nó bị chìm. Nhóm nghiên cứu đã thử khoan 6 lỗ với mỗi lỗ có kích thước 3mm và một lỗ 6mm, Thật ngạc nhiên khi cấu trúc vẫn nổi. Rõ ràng không khí vẫn đang bị mắc kẹt trong các khu vực khác của cấu trúc.
Nhóm nghiên cứu cho biết, kỹ thuật khắc có thể sử dụng trên hầu hết kim loại hoặc các vật liệu nào. Điều này mở ra cơ hội trong việc ứng dụng công nghệ này để sản xuất tàu và các thiết bị nổi, giúp chúng có thể hoạt động ngay cả khi bị vỡ hoặc hoạt động dưới nước.
Phát hiện bất ngờ trên là kết quả hợp tác giữa các nhà khoa học thuộc Đại học Rochester và Viện quang học, cơ học và vật lý Trường Xuân, Trung Quốc. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces mới đây.