據New Atlas報道，倫敦帝國理工學院的研究人員開發了一種簡單的新方法，使材料表面具有複雜的納米級紋理，其靈感來自於大自然。不同的圖案可以有一系列的應用，如製作抗菌表面或幫助船隻在水中前行時減少摩擦。
該團隊從一種叫做聚二甲基硅氧烷（PDMS）的礦物有機聚合物開始。以不同的方式拉伸和壓縮這種材料的薄膜，使他們能夠創造出各種納米級和微米級的圖案，包括波浪、波紋和尖峰。這些圖案中的每一個都可以對不同的應用有所幫助。
例如，尖狀結構的靈感來自於蟬和蜻蜓等昆蟲翅膀的紋理，它們具有天然的抗菌性。耐人尋味的是，殺死細菌的不是結構本身，而是它們之間的空間。尖狀結構之間的距離恰到好處，當細菌落在它們身上時，它們的部分身體會下垂到縫隙中，拉伸並最終破壞其外膜。
模仿這種現象可以為門把手、手術工具、醫療植入物、廚房用具或其他需要定期消毒的東西製作抗菌表面或塗層。這將是對抗耐抗生素細菌的一個重要“武器”。
另一種結構使用了類似於鯊魚皮膚紋理的水平稜線。這可以減少阻力，幫助動物在水中滑行，這可能被證明對船體有用。第三種可能性是像蝴蝶翅膀或孔雀羽毛那樣的結構顏色。這些圖案可以反射和彎曲光線，從而在沒有色素的情況下產生絢麗的色彩，這意味着它們永遠不會褪色，這可能對一系列事物都很有用。
這項研究的第一作者Luca Pellegrino說：“這個想法很有說服力，因為它很簡單：通過模仿自然界中發現的表面波，我們可以創造出具有重要用途的圖案調色板。通過這項工作，我們還可以更多地了解這些自然形式的可能起源–一個被稱為形態發生的領域。”
該團隊表示，這些納米材料的新生產方法比現有技術更容易、更便宜地擴大規模，現有技術通常涉及用激光蝕刻表面。
下一步，研究人員計劃測試這些表面在現實世界環境中排斥細菌的效果如何，例如公共汽車的表面。
該研究發表在《物理評論快報》雜誌上。