爱荷华州立大学 这个实验室演示展示了玫瑰花瓣和花瓣表面纹理的金属复制品是如何防水的
这个复制品是利用马丁·图奥和他的研究小组的“节俭的科学/创新”创造的
信用:马丁图奥 大自然已经努力了亿万年来完善保护、隐藏和帮助各种生物生存的表面纹理
蓝色大闪蝶翅膀有着闪亮的光散射纹理，鲨鱼皮有着粗糙的减阻纹理，玫瑰花瓣有着粘稠但防水的纹理
但是如何在工程世界中使用这些自然纹理和属性呢？莲花植物防水、超疏水的质地能否以某种方式应用于飞机机翼作为防冰装置？以前的尝试包括模制聚合物和其他软材料，或者在缺乏精确性和依赖昂贵设备的硬材料上蚀刻图案
但是制造廉价的金属生物结构呢？ 爱荷华州立大学的马丁·图奥和他的研究小组的学生找到了一种追求“节俭的科学/创新”的方法，他将这种方法描述为“在提供有效解决方案以改善人类条件的同时，最大限度地降低成本和复杂性的能力”
" 在这个项目中，他们采用了他们以前开发的液态金属颗粒，并用它们来制作完美的自然表面的金属模型，包括玫瑰花瓣
它们可以在没有热量或压力的情况下完成，并且不会损坏花瓣
他们在德国化学学会杂志Angewandte Chemie最近在线发表的一篇论文中描述了他们称之为BIOMAP的技术
修，材料科学与工程的副教授，在电气和计算机工程方面有一个礼遇，是相应的作者
合著者均为衣阿华州材料科学与工程系学生:张美娟、安德鲁·马丁、杜传深，博士生；大学生阿拉娜·保罗斯
衣阿华州用图奥产生的知识产权使用费支持该项目
“这个项目来自一项观察，即大自然有许多美丽的东西，”图说
“例如，莲花植物生活在水中，但不会被弄湿
我们喜欢这些结构，但我们只能用软材料来模仿它们，我们想用金属
" 这项技术的关键是过冷液态金属的微小颗粒，最初是为无热焊接而开发的
当微小的金属液滴(在本例中是菲尔德的金属，铋、铟和锡的合金)暴露在氧气中，并涂上一层氧化层，即使在室温下，金属也处于液态
BIOMAP过程使用不同大小的粒子，它们的直径都只有百万分之几米
颗粒被施加到表面上，覆盖表面，并通过自过滤、毛细管压力和蒸发的自主过程形成所有的缝隙、缝隙和图案
化学触发器将颗粒彼此连接并固化，而不是表面
这使得固体金属复制品能够被剥离，产生表面纹理的负浮雕
正面浮雕可以通过使用反向复制来创建一个模具，然后重复BIOMAP过程
“你把它拿下来，它看起来一模一样，”图说，并指出工程师可以通过它们纹理的金属复制品的细微差异来识别不同的品种或玫瑰
重要的是，复制品保持了表面的物理特性，就像基于弹性体的软光刻一样
“这种金属结构保持了超疏水的特性——就像一株莲花或一片玫瑰花瓣，”图说
“将一滴水滴在金属玫瑰花瓣上，水滴就会粘在一起，但在金属荷叶上，水滴就会流走
" 图奥说，这些特性可以应用于飞机机翼，以更好地除冰或改善空调系统的传热
图说，这就是一个小小的节俭创新如何“将玫瑰花瓣的精致结构塑造成坚固的金属结构”
“这是一种方法，我们希望它能带来新的方法，使金属表面基于结构而非金属涂层而具有疏水性
"
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