Naturen har utvecklat en bländande mängd material som hjälper organismer att frodas i olika livsmiljöer. Ibland, forskare kan utnyttja dessa konstruktioner för att utveckla användbara material med liknande eller helt nya funktioner. Nu, forskare som rapporterar in ACS tillämpade material och gränssnitt har tillverkat ett slitstarkt och flexibelt supervattenavvisande material inspirerat av piggig porcupinefish-hud.

Superhydrofoba material är extremt vattenavvisande, får vattendroppar som faller på dem att rulla av eller till och med studsa av. Sådana ytor kan användas för en mängd olika applikationer, som självrengörande, mot isbildning och korrosionsskydd. Materialen har vanligtvis sin vattenavvisande förmåga till små, nålformade strukturer på sina ytor. Dock, dessa mikro- eller nanotexturerade ytor är ömtåliga och skadas lätt av böjning. Dessutom, de taggiga strukturerna kan repas eller skäras av. Med inspiration från piggsvinsfiskens taggiga men ändå flexibla hud, Yoshihiro Yamauchi, Masanobu Naito och kollegor ville utveckla en hårdare superhydrofob struktur. Även om porcupinefish hud i sig inte är superhydrofob, att tillverka ryggarna av en hydrofob förening och krympa dem ner till mikrometerskalan kan göra dem så, resonerade forskarna.

För att utveckla sitt superhydrofoba material, teamet förberedde mikroskala pufferfish-inspirerade fjäll gjorda av zinkoxid. Sedan, för att ge materialet elasticitet, de tillsatte en silikonpolymer, som kombinerat med ryggarna för att bilda en porös ram. Materialet, som kan gjutas till olika former eller beläggas på andra ytor, var inte bara superhydrofob utan också mycket flexibel. Till skillnad från andra superhydrofoba material, den porösa strukturen behöll sin vattenavstötande förmåga efter att ha böjts eller vridits upprepade gånger. Och eftersom strukturerna fanns i hela materialet, inte bara på ytan, repor eller skivor påverkade inte materialets avstötning, antingen. Materialets flexibilitet och porositet hjälper till att dämpa mot mekaniska stötar och deformation, säger forskarna.