經常與鹽水接觸的管道、儀器等的表面通常會形成一層鹽和其他溶解的礦物質混合的腐蝕層,清理這個腐蝕層非常麻煩,而且還不易清理干凈?,F在,麻省理工學院(MIT)的研究人員開發出一種能夠簡單去除這些礦物質的新方法,可使腐蝕層形成“晶體碎片”而自行剝落。
通常,當一滴鹽水粘在物體表面上時,隨著水的蒸發,鹽會形成球形。這樣一來,晶體與表面的接觸面積就很大,最終會在整個表面上結成一層含鹽的硬皮,很難將其磨掉。
為此,麻省理工學院的一支團隊著手研究通過調整表面本身來改變結晶過程的方法。最終,他們偶然發現了一個前所未見的有趣現象——如果表面是疏水的,在受熱時,并且具有低脊的特殊納米級紋理,則鹽會以獨特的方式結晶。它的開始與平常一樣,會形成一個球狀晶體。但是很快,奇怪的腿狀結構開始在下面發芽,將球向上推。最終,腿狀結構長得很長,以致無法支撐整個晶體的重量,最終導致晶體破裂。由于它們形成了怪異的動物形狀,因此該團隊將其稱為“水晶小動物”。
該研究的主要參與者薩曼莎·麥克布賴德(Samantha McBride)說道:“這些腿是空心管,液體通過這些管向下漏去,一旦撞擊到底部并蒸發,就會形成新的晶體,從而不斷增加管的長度。最后,基板與晶體之間的接觸非常非常有限,以至于它們只能自行剝落”。
該團隊表示,可以通過蝕刻或涂層的方法將這種紋理輕松轉移到一系列表面上,從而使其相對易于按比例放大,并在現有基礎架構中實施。這種新方法對于海水淡化廠、輸水管道、地熱井等基本設施,以及通常用于處理不純凈水的任何地方,都可以證明是非常方便的。
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