Представьте себе тент, который блокирует свет в сухой и солнечный день, и становится прозрачным и водоотталкивающим в пасмурную, дождливую пору. Или вообразите себе точные, самонастраиваемые контактные линзы, которые способны еще и чистить себя. Или, наконец, трубы, которые оптимизируют уровень потока в зависимости от скорости жидкости и среды.

Группа ученых из Гарвардского университета придвинула все перечисленное ближе к действительности, создав новый вид адаптивного материала с настраиваемыми характеристиками прозрачности и смачиваемости. Результаты опубликованы в издании Nature Materials.

«Вся прелесть этой системы в том, что она адаптивна и многофункциональна», сказала старший автор Джоанна Айзенберг.

Новый материал был вдохновлен естественными динамическими самовосстанавливающимися системами, такими как пленка жидкости, покрывающая глаза. Отдельные слезинки соединяются и формируют динамическую жидкую пленку с очевидно существенной оптической функцией, которая поддерживает ясность, сохраняя увлажнение глаз, защищая их от пыли и бактерий и помогая удалять любой сор.

Биовдохновленный материал — непрерывная пленка жидкости, которая покрывает и внедряется в эластичное пористое основание. Любая деформация основания изменяет размер пор и заставляет жидкую поверхность менять форму.

В состоянии покоя материал гладкий, чистый и плоский; капли воды или масла на его поверхности беспрепятственно утекают прочь. Растяжение материала делает жидкую поверхность грубее. Грубая поверхность с одной стороны становится непрозрачной и позволяет сделать кое-что новое: капли воды или масла уже не утекают прочь, а текут, но останавливаются на ней. Эта способность намного превосходит смачиваемость других современных адаптивных материалов, которая просто превращает гидрофобный материал в гидрофильный и наоборот.

Новое изобретение окажется полезным в производстве новых газовых труб, микрожидкостных и оптических систем, в проектировании и постройке зданий, создании тканей и т.д.