Regenwormen zijn altijd schoon, ook al komen ze uit vochtige, kleverige grond. Dit hebben ze te danken aan een vuilafstotende, smerende laag, die zich keer op keer vormt op zijn huid. Onderzoekers van INM hebben dit systeem van de natuur nu kunstmatig nagebouwd:ze ontwikkelden een materiaal met een oppervlaktestructuur die zichzelf van smeermiddel voorziet wanneer er druk wordt uitgeoefend. Omdat het gesmeerde materiaal wrijving vermindert en de groei van microben voorkomt, wetenschappers kunnen zich tal van toepassingen in de industrie en de biogeneeskunde voorstellen.

De wetenschappers publiceerden onlangs hun resultaten in het tijdschrift Geavanceerde materialen .

De wetenschappers ontwikkelden een materiaal van zacht plastic, met druppeltjes siliconenolie als smeermiddel aan de binnenkant van het materiaal. "Als we druk uitoefenen op het materiaal, de druppeltjes veranderen van vorm en migreren naar het oppervlak. De siliconenolie verspreidt zich vervolgens gelijkmatig over het oppervlak tot een water- en vuilafstotende glijlaag, "legt Jiaxi Cui uit, hoofd van de onderzoeksgroep Switchable Microfluidics. Naarmate de druk afneemt, de druppeltjes zullen zich hervormen. In aanvulling, de glijlaag kan ook worden verwijderd en steeds opnieuw worden gevormd wanneer er opnieuw druk op het materiaal wordt uitgeoefend. "Dus het reageert dynamisch op druk, zoals een "ademhaling"-systeem, ’ vat Cui samen.

Ook de oppervlaktestructuur van het nieuwe materiaal speelt een belangrijke rol:"Nogmaals, we werden geïnspireerd door de regenworm. Het huidoppervlak is niet glad, maar ruw. Daar hebben we in ons materiaal rekening mee gehouden en het oppervlak opgeruwd, " legt Cui uit. Juist door deze ruwheid, zich een uniforme smeerfilm kan vormen en goed hechten. Het hangt af van hoe wrijvingsverlagend het nieuwe materiaal zich kan gedragen. "De oppervlaktestructuur is ook belangrijk voor de levensduur van het smerende effect:"We vergeleken de glijfilm op onze "regenwormstructuren" met een glijfilm op een glad oppervlak:onze structuren overleven 10, 000 cycli van wrijving, overwegende dat glijfolies op gladde constructies slechts 300 wrijvingscycli hebben, ", zegt de chemicus Cui. Juist deze combinatie van het ruwe oppervlak en de smeermiddeldruppels binnenin is het bijzondere aan het nieuwe materiaal.

Er zijn al enkele structuren die wrijving verminderen, inclusief die welke zijn gemodelleerd naar het functioneren van dierenhuiden. Zelfs systemen die zelf smeermiddelen afgeven, zijn door onderzoekers onderzocht. Echter, ze werken tot nu toe allemaal alleen in een vloeiende omgeving. "Voor de eerste keer, we introduceren een applicatie die wrijving vermindert in een vaste omgeving, en we zijn geïnspireerd door de regenworm omdat hij ook door een vaste omgeving glijdt, Aarde, ", zegt Cui. Onderzoekers kunnen zich veel toepassingen voorstellen in de industrie of de biogeneeskunde, wanneer een apparaat soepel door iets solide moet glijden.