Звуковые волны помогли создать «солнцезащитный крем» для растений
Ученые из RMIT University разработали мягкий способ наносить защитные покрытия на живые листья, мягкие пластики и чувствительные электронные материалы. Устройство с помощью высокочастотных звуковых волн создает мелкий туман, который формирует на поверхности слой, защищающий от ультрафиолета.
Источник: Will Wright, RMIT University. Звуковолновой распылитель RMIT наносит мелкодисперсный туман на листья растений во время лабораторных испытаний. Устройство использует высокочастотные звуковые волны для образования микроскопических капель в условиях окружающей среды без нагрева растения.
МОСКВА, 12 мая. /Новости науки/. Высокочастотные звуковые волны могут создавать мелкий туман из защитного материала и наносить его на живые листья без нагрева и повреждения растения. К такому выводу пришли исследователи из RMIT University после лабораторных испытаний нового устройства, сообщила пресс-служба университета.
Ученые проверили метод на живых растениях. Они покрывали только часть листа, чтобы сравнить обработанную и необработанную зоны. Покрытие поглощало вредное ультрафиолетовое излучение, но пропускало видимый свет. Поэтому лист мог продолжать фотосинтез.
«Покрытие поглощает вредный ультрафиолет, но пропускает видимый свет. Это значит, что растение может продолжать фотосинтез и при этом получать защиту от повреждения», — сказал ведущий автор работы, аспирант RMIT Джавад Хосрави Фарсани.
После удаления покрытия листья и сами растения продолжали нормально расти в течение нескольких месяцев. Это показало, что метод не нарушает здоровье растений. Эксперименты с листьями стали проверкой принципа, а не готовой сельскохозяйственной технологией.
В основе покрытия лежит ковалентная органическая структура, или COF. Это пористый материал, который можно точно настраивать под разные задачи: поглощение света, разделение молекул или защиту поверхности. В опытах жидкость с COF превращалась в твердый слой прямо во время распыления.
Главная особенность метода в том, что покрытие создается и наносится за один этап. Высокочастотные колебания разбивают жидкость на микроскопические капли. Пока они проходят через воздух, материал быстро собирается в упорядоченный твердый слой и ровно ложится на поверхность.
Обычно такие покрытия требуют печей, агрессивных растворителей или сложного оборудования. Это мешает наносить их на живые ткани, мягкие пластики, датчики, мембраны и другие чувствительные материалы.
«Эти материалы обладают необычными свойствами, но обычно приходится выбирать между сохранением их структуры и защитой поверхности, на которую их наносят. Наша работа показывает способ избежать этого компромисса», — отметил старший автор исследования, профессор инженерной школы RMIT Лесли Йео.
Соавтор работы доцент Амгад Резк добавил, что звуковые волны позволяют сформировать и нанести покрытие за минуты, без нагрева и повреждения поверхности. По его словам, это открывает путь к работе с материалами, которые раньше нельзя было обрабатывать такими методами.
RMIT уже подал предварительную патентную заявку на эту технологию. Исследование провели вместе с партнерами из Австралии и Европы, включая Каталонский институт нанонауки и нанотехнологий в Испании.
Работа опубликована в журнале Science Advances.
Ученые проверили метод на живых растениях. Они покрывали только часть листа, чтобы сравнить обработанную и необработанную зоны. Покрытие поглощало вредное ультрафиолетовое излучение, но пропускало видимый свет. Поэтому лист мог продолжать фотосинтез.
«Покрытие поглощает вредный ультрафиолет, но пропускает видимый свет. Это значит, что растение может продолжать фотосинтез и при этом получать защиту от повреждения», — сказал ведущий автор работы, аспирант RMIT Джавад Хосрави Фарсани.
После удаления покрытия листья и сами растения продолжали нормально расти в течение нескольких месяцев. Это показало, что метод не нарушает здоровье растений. Эксперименты с листьями стали проверкой принципа, а не готовой сельскохозяйственной технологией.
В основе покрытия лежит ковалентная органическая структура, или COF. Это пористый материал, который можно точно настраивать под разные задачи: поглощение света, разделение молекул или защиту поверхности. В опытах жидкость с COF превращалась в твердый слой прямо во время распыления.
Главная особенность метода в том, что покрытие создается и наносится за один этап. Высокочастотные колебания разбивают жидкость на микроскопические капли. Пока они проходят через воздух, материал быстро собирается в упорядоченный твердый слой и ровно ложится на поверхность.
Обычно такие покрытия требуют печей, агрессивных растворителей или сложного оборудования. Это мешает наносить их на живые ткани, мягкие пластики, датчики, мембраны и другие чувствительные материалы.
«Эти материалы обладают необычными свойствами, но обычно приходится выбирать между сохранением их структуры и защитой поверхности, на которую их наносят. Наша работа показывает способ избежать этого компромисса», — отметил старший автор исследования, профессор инженерной школы RMIT Лесли Йео.
Соавтор работы доцент Амгад Резк добавил, что звуковые волны позволяют сформировать и нанести покрытие за минуты, без нагрева и повреждения поверхности. По его словам, это открывает путь к работе с материалами, которые раньше нельзя было обрабатывать такими методами.
RMIT уже подал предварительную патентную заявку на эту технологию. Исследование провели вместе с партнерами из Австралии и Европы, включая Каталонский институт нанонауки и нанотехнологий в Испании.
Работа опубликована в журнале Science Advances.
