מאת: יעל הלפמן כהן
מזרקות המשאלות מלאות במטבעות מתכת בקרקעיתן. מתכת, בהיותה צפופה ממים, שוקעת.
מדענים מאוניברסיטת רוצ'סטר (University of Rochester) פיתחו צינורות אלומיניום בעלי תכונה יוצאת דופן. הם אינם שוקעים במים גם כאשר הם נמחצים או מושקעים בכוונה, תופעה שהופכת את המתכת ל"בלתי ניתנת לשקיעה”.
המנגנון דומה לאופן שבו עכבישי בועה לוכדים בועת אוויר כדי להישאר בציפה מתחת למים. עכבישים אלו חיים כמעט לחלוטין מתחת למים אך עדיין צריכים לנשום. הפתרון שלהם הוא לשאת אספקת חמצן משלהם. שערות דקות המכסות את גופם לוכדות בועות אוויר כנגד עורם. מדי פעם העכביש עולה לחדש את מלאי האוויר וכך נע כל חייו בין מים לאוויר.
החוקרים יצרו צינורות אלומיניום שאינם שוקעים. גם אם הצינורות נפגעים ומחוררים, הם עדיין צפים.
איך זה עובד ?
סוד הציפה של צינורות המתכת טמון בסופר-הידרופוביות.
החוקרים חרטו באמצעות לייזר את דפנות צינורות האלומיניום בקנה מיקרו-ננו. החריטות היוצרות משטחים סופר הידרופוביים (דוחי מים בצרה קיצונית ) לוכדות אוויר בתוך המבנה ומונעות חדירת מים פנימה. מתחת לפני המים האוויר הזה נשמר, מה שיוצר כוח ציפה מספק כדי לשמור על הצינור מעל לפני המים גם אם הוא מחורר או מופעל עליו עומס כבד.
החריטות מחקות את השערות העדינות שיש על העכביש שלוכדות בועות אוויר. בדרך כלל מים מתפשטים לאורך הדפנות הפנימיות ודוחפים את האוויר החוצה. אבל כשהם פוגעים במשטח הסופר-הידרופובי, מתח פנים מונע מהמים להיכנס לצינור. כתוצאה מכך, האוויר נשאר בפנים, והצינורות נשארים בציפה.
צינור מתכת "בלתי ניתן לטביעה" שניזוק מחורים צף במים מזוקקים. אוניברסיטת רוצ'סטר
המחקר, שפורסם ב-27 בינואר 2026 בכתב העת Advanced Functional Materials, מתבסס על מחקר קודם בו הודגם הקונספט באמצעות דיסקים חרוטים בלייזר, אך במים סוערים, הדיסקים התהפכו והאוויר נמלט.
הצינורות החדשים פותרים את הבעיה הזו באמצעות מחיצה פנימית במרכז הצינור המסייעת ללכוד את האוויר בתא סגור. "גם אם דוחפים אותו אנכית לתוך המים, בועת האוויר נשארת לכודה בפנים והצינור שומר על יכולת הציפה שלו".
יישומים?
צינורות מחוברים יכולים ליצור רפסודות או ספינות נושאות משקל. מהנדסים עשויים להתקרב לחלום של ספינות שנשארות צפות גם כאשר מים זורמים לתוך גופן. יישום מפתיע אחר כרוך באנרגיה: צוות המחקר הדגים שרפסודות העשויות מצינורות אלו יכולות לקצור גלים כדי לייצר חשמל.
הצינורות כיום באורך של כמעט חצי מטר, אך אין מכשול להגדלת גודלם, לדברי החוקרים.
מקור.