تولید کفش ضدیخ با الهام از مارمولک

محققان با الهام‌گرفتن از پاهای منحصربه‌فرد مارمولک‌ها که بر روی انواع سطوح یخی و مرطوب تعادل خود را حفظ می‌کنند، کفش ویژه ضدیخ تولید کرده‌اند.

مارمولک‌ها با پاهای خود به سطوح خیس و یخی چنگ زده و بدون مشکل حرکت می‌کنند، زیرا بالشتک‌های انگشتان پاهای آن‌ها آب را جذب می‌کند. پلیمر جدیدی که با الهام از این پدیده تولید شده، برای تولید کفشی که مانع سرخوردن افراد در حین حرکت بر روی یخ می‌شود، به کار گرفته خواهد شد.

لیل اصلی لغزنده بودن یخ این است که همیشه لایه بسیار نازکی از آب مایع بر روی سطح آن وجود دارد. در مجموع مولکول‌های آب در بالاترین سطوح یخ توسط هیچ مولکولی در بالادست خود تثبیت نمی‌شوند.

در مقابل، مولکول‌های درون یخ جامد توسط مولکول‌های دیگری که در بالا، پایین و طرفین آن وجود دارند، محکم می‌شوند.علاوه بر این، فشاری که پاهای ما روی یخ وارد می‌کنند، دمای ذوب آن را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، اصطکاکی که هنگام چرخاندن پا روی یخ ایجاد می‌کنیم، گرمایی تولید می‌کند که ممکن است آن را تا حدی ذوب کند.

در جریان تولید اکثر مواد ضدلغزش زیر کفش، تلاش شده این مشکل با دفع آب مایع برطرف شود. بااین‌حال، پلیمر جدید آزمایشی که با تقلید از انگشتان پای مارمولک تولید شده، چنین نیست.

هر یک از بالشتک‌های انگشتان مارمولک از ردیف‌هایی متشکل از ساختارهای دارای موهای ریز، تشکیل شده است. شیارهای باریک‌بین این ردیف‌ها به طور طبیعی از طریق یک فرایند مویرگی آب مایع را جذب می‌کنند.

این فرایند مکش ایجاد می کند؛ بنابراین، هنگامی که خزنده مذکور بر روی یک سطح جامد پوشیده شده توسط یک‌لایه آب راه می‌رود، انگشتان پا در واقع به سمت سطح زیرین کشیده شده و مکیده می‌شوند.

یک گروه بین‌المللی از دانشمندان هند، استرالیا و پرتغال با ترکیب لاستیک سیلیکونی با نانوذرات سرامیک جاذب آب به نام زیرکونیا، این روند جذب آب را با تولید یک پلیمر ساخت بشر تکرار کردند. این پلیمر در قالب یک ورقه نازک تولید شده و سپس با یک الگوی شیاردار لیزری تکمیل شد.

هنگامی که این ورق بر روی بخش‌هایی از یخ مرطوب فشار داده شد، نانوذرات آب مایع را به سمت شیارها می‌کشیدند و مکشی ایجاد می‌کردند که ورق را در عرض تنها یک و نیم میلی‌ثانیه در تماس با سطح زیرین یخ جامد قرار می‌داد. هنوز مشخص نیست تولید تجاری کفش‌های مجهز به این ورق چه زمانی آغاز می‌شود.