Химическое травление превратило металлы в липучки

Поверхность металлов состоит из зерен с различным показателем химической стабильности. В новом исследовании авторы удалили менее стабильные зерна с поверхности металлов (титан, алюминий и цинк) с помощью химического травления. Разрушению подвергался слой толщиной в 10–20 микрометров. В результате травления образовывалась поверхность — матовая в первом приближении — с трехмерными наноразмерными крючками.

Затем обработанные таким образом металлы соединялись между собой с помощью связующего полимера. При этом деформация полимера не влияла на стабильность соединения. В рамках тестов ученые размещали на поверхностях металлов тонкий слой жира (от пальца) и трансмиссионного масла — это также не ухудшило качество крепления. Отрицательное воздействие на соединение не оказали условия с повышенной влажностью и температурой воздуха.

«Эти связи чрезвычайно устойчивы к атмосферным явлениям», — подчеркнул соавтор работы Юрген Карстенсен. Он добавил, что такие свойства могут, например, избавить судоремонтную отрасль от необходимости зачищать корпуса судов перед покраской.

Одним из побочных эффектов методики стала гидрофобность: благодаря химическому травлению поверхность металлов приобрела водоотталкивающие свойства. Как отметил Карстенсен, ее структура фактически представляет собой лабиринт с плотно расположенными «стенами» — конструкция препятствует проникновению жидкости. Таким образом, представленные металлы обладают определенной защитой от коррозии.

Диапазон применений технологии широк: от судостроения и авиационной промышленности до печати и противопожарной защиты. Она может применяться и в медицине. В частности, титан используется при изготовлении имплантатов, при этом для фиксации имплантата в настоящее время необходимо добавление алюминия. Алюминий, будучи имплантирован в тело, способен провоцировать нежелательные побочные эффекты.