Результат быстрого удара капель или струй о твёрдую поверхность известен достаточно давно и широко применяется в агрохимии, нанесении покрытий методом распыления, методе струйной печати для принтеров. Экспериментально и теоретически было показано и объяснено поведение капель жидкости, имеющих высокую скорость, при ударе о твёрдую поверхность: удар, расширение и последующий отскок. К тому же, полимерные добавки к жидкости значительно влияют на поведение капель при соударении с твёрдой поверхностью по сравнению с каплями чистой жидкости. Также было экспериментально показано, что столкновение вязкоупругих струй может привести к формированию жидкой паутины. Однако соударение струй нанометрового размера не было исследовано вплоть до недавнего времени. Система электроспиннинга так же, как и генератор капель в струйном принтере, например, позволяет создавать капли и даже струи жидкости и управлять скоростью их движения с помощью разности потенциалов, приложенных между иглой и подложкой.
Учёные из Кореи провели ряд экспериментов с растворами полимерных жидкостей и получили, на первый взгляд, удивительный результат. Взаимодействие двух полимерных струй при столкновении с поверхностью создало U-образные наноканальца. В качестве полимер был выбран поли(2-акриламид-2-метил-1-пропансульфоновая кислота) с молекулярной массой 2*106 г/моль. А в качестве подложек использовались чистый кремний и тест-образец для АСМ.
На рисунке 1 представлена принципиальная схема эксперимента. Во время «полёта» от иглы до подложки из струи с раствором полимера постепенно испарялся растворитель, что и приводило к «затвердеванию» и «прилипанию» канальцев к поверхности подложки (рис.2).
Если же струи разгонялись до небольшой скорости, что соответствует малой приложенной разности потенциалов, то образовывались цилиндры из двух полимерных струй. При большом приложенном поле образовывались наноканальца и они полностью повторяли геометрию подложки (рис.3).
На рисунке 4 представлены результаты экспериментов, проведённых с помощью АСМ в контактной моде. Как следует из полученных данных, наноканальца достаточно прочно связываются с поверхностью. Нанокольца могут использоваться для создания водостойкого покрытия при строительстве деревянных домов.
Авторы работы уверены, что данный метод позволит создавать не только «трубопроводы» для различного рода жидкостей, но также и контейнеры для хранения различных веществ, и в будущем смогут потеснить углеродные нанотрубки в некоторых областях науки и техники.
