De natuur heeft een duizelingwekkend scala aan materialen ontwikkeld die organismen helpen gedijen in verschillende habitats. Soms, wetenschappers kunnen deze ontwerpen benutten om bruikbare materialen te ontwikkelen met vergelijkbare of geheel nieuwe functies. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Toegepaste Materialen &Interfaces hebben een duurzaam en flexibel superwaterafstotend materiaal gemaakt, geïnspireerd op de stekelige huid van stekelvarkenvissen.

Superhydrofobe materialen zijn extreem waterafstotend, waardoor waterdruppels die erop vallen wegrollen of zelfs weerkaatsen. Dergelijke oppervlakken kunnen voor verschillende toepassingen worden gebruikt, zoals zelfreiniging, anti-ijsvorming en corrosiepreventie. De materialen danken hun waterafstotendheid doorgaans aan kleine, naaldvormige structuren op hun oppervlak. Echter, deze micro- of nanogetextureerde oppervlakken zijn kwetsbaar en gemakkelijk beschadigd door buigen. In aanvulling, de stekelige structuren kunnen worden bekrast of afgesneden. Geïnspireerd door de stekelige maar flexibele huid van de stekelvarken, Yoshihiro Yamauchi, Masanobu Naito en collega's wilden een sterkere superhydrofobe structuur ontwikkelen. Hoewel de huid van stekelvarkenvissen zelf niet superhydrofoob is, door de stekels te fabriceren uit een hydrofobe verbinding en ze te verkleinen tot op micrometerschaal, kunnen ze zo worden, redeneerden de onderzoekers.

Om hun superhydrofobe materiaal te ontwikkelen, het team bereidde op kogelvissen geïnspireerde schalen gemaakt van zinkoxide. Vervolgens, om het materiaal elasticiteit te geven, ze voegden een siliconenpolymeer toe, die samen met de stekels een poreus raamwerk vormden. Het materiaal, die in verschillende vormen kunnen worden gegoten of op andere oppervlakken kunnen worden aangebracht, was niet alleen superhydrofoob maar ook zeer flexibel. In tegenstelling tot andere superhydrofobe materialen, de poreuze structuur behield zijn waterafstotendheid na herhaaldelijk te zijn gebogen of gedraaid. En omdat de structuren door het hele materiaal heen bestonden, niet alleen aan de oppervlakte, krassen of snijden had geen invloed op de afstoting van het materiaal, of. De flexibiliteit en porositeit van het materiaal helpt bij het opvangen van mechanische schokken en vervorming, zeggen de onderzoekers.