經(jīng)常與鹽水接觸的管道、儀器等的表面通常會(huì)形成一層鹽和其他溶解的礦物質(zhì)混合的腐蝕層,清理這個(gè)腐蝕層非常麻煩,而且還不易清理干凈。現(xiàn)在,麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員開發(fā)出一種能夠簡(jiǎn)單去除這些礦物質(zhì)的新方法,可使腐蝕層形成“晶體碎片”而自行剝落。
通常,當(dāng)一滴鹽水粘在物體表面上時(shí),隨著水的蒸發(fā),鹽會(huì)形成球形。這樣一來,晶體與表面的接觸面積就很大,最終會(huì)在整個(gè)表面上結(jié)成一層含鹽的硬皮,很難將其磨掉。
為此,麻省理工學(xué)院的一支團(tuán)隊(duì)著手研究通過調(diào)整表面本身來改變結(jié)晶過程的方法。最終,他們偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)前所未見的有趣現(xiàn)象——如果表面是疏水的,在受熱時(shí),并且具有低脊的特殊納米級(jí)紋理,則鹽會(huì)以獨(dú)特的方式結(jié)晶。它的開始與平常一樣,會(huì)形成一個(gè)球狀晶體。但是很快,奇怪的腿狀結(jié)構(gòu)開始在下面發(fā)芽,將球向上推。最終,腿狀結(jié)構(gòu)長(zhǎng)得很長(zhǎng),以致無法支撐整個(gè)晶體的重量,最終導(dǎo)致晶體破裂。由于它們形成了怪異的動(dòng)物形狀,因此該團(tuán)隊(duì)將其稱為“水晶小動(dòng)物”。
該研究的主要參與者薩曼莎·麥克布賴德(Samantha McBride)說道:“這些腿是空心管,液體通過這些管向下漏去,一旦撞擊到底部并蒸發(fā),就會(huì)形成新的晶體,從而不斷增加管的長(zhǎng)度。最后,基板與晶體之間的接觸非常非常有限,以至于它們只能自行剝落”。
該團(tuán)隊(duì)表示,可以通過蝕刻或涂層的方法將這種紋理輕松轉(zhuǎn)移到一系列表面上,從而使其相對(duì)易于按比例放大,并在現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)中實(shí)施。這種新方法對(duì)于海水淡化廠、輸水管道、地?zé)峋然驹O(shè)施,以及通常用于處理不純凈水的任何地方,都可以證明是非常方便的。
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