Buzun kaygan olmasının ana sebebi, donma noktasının altındaki sıcaklıklarda dahi yüzeyinde çok ince bir sıvı su tabakası bulunmasıdır. Bu tabaka, buzun yüzeyindeki su moleküllerinin üstlerindeki hiçbir molekül tarafından yerinde tutulmaması sebebiyle mevcut. Öte yandan buz molekülleri, onları sıkıca çevreleyen diğer moleküller tarafından sıkıca sabitlenir. Ayrıca buzun üzerinde yürürken ürettiğimiz sürtünme, onu bir miktar eritebilecek bir ısı da üretir.
Çoğu kaymaz ayakkabı tabanı malzemesi, bu yapıyı iyice tetkik etmenin neticesinde yüzeydeki sıvıyı itme prensibiyle bu sorunu egale etmek üzere kurgulanmıştır. Ancak gekko ayak parmaklarından ilham alan deneysel yeni polimerde işler böyle yürümüyor.
SUYU EMİYOR
Bir gekkonun ayak parmaklarının her biri setae olarak bilinen küçük kıl benzeri yapı sıralarından oluşur. Sıralar arasındaki dar oluklar, kılcal etki yoluyla suyu doğal olarak çeker. Bu durum, bir çeşit ‘emme’ üretir. Bu nedenle sürüngen su tabakasıyla kaplı katı bir yüzeyde yürüdüğünde ayak parmakları alttaki yüzeye doğru emilir.
Bilim insanları, silikon kauçuğu zirkonyum olarak bilinen hidrofilik (su çeken) bir seramiğin nano parçacıklarıyla birleştirerek insan yapımı bir polimerde bu fenomeni tekrarlamaya çalıştı. Bu tabaka ıslak buz bölümlerine bastırıldığında, nano parçacıklar sıvı suyu oluklara doğru çekerek, malzemeyi sadece 1.5 milisaniye içinde alttaki katı buzla temas edecek şekilde aşağı çeken bir emme oluşturdu.
Bilim insanları, bir dizi formülasyonla deneyler yaptıktan sonra polimerin ağırlıkça sadece yüzde 3 ila yüzde 5 oranında zirkonyum nanopartikül içerdiğinde en fazla kayma direncine sahip olduğunu buldu. Buluşun ticari üretime ne zaman hazır olacağı konusunda henüz bir açıklama yapılmadı.
Araştırma, yakın zamanda ACS Applied Materials & Interfaces dergisinde yayınlanan bir makalede duyuruldu.
