Bitki Morfolojisi, Süperhidrofilikten Süperhidrofobiye Kadar Değişen Islatma Özelliklerine Sahip Yüzeylerin Biyo-İlhamlı Tasarımı

Abstract

Bitki yüzeyleri, yaklaşık 460 milyon yıl boyunca pek çok yapıyı geliştirerek, çok çeşitli yüksek derecede uyarlanabilir özellikler ortaya çıkarmıştır. Bunlar arasında, hidrofilikten son derece su itici veya süperhidrofobikliğe kadar değişen derecelerde yüzey hidrasyonu sergileyen bitki kütikülleri vardır. Bu makale, süperhidrofobik yüzeylere sahip bitkilerin temel mimarisini sunarak, bu benzersiz özelliklerin biyolojik işlevlerini araştırmaktadır. Bu tür bitkiler suyu etkili bir şekilde itebilir ve sudan "hoşlanmadıkları" izlenimini verebilir. Hücresel gravürler ve epidermal hücre kıvrımları veya epikutiküler mumlar gibi mikroskobik yüzey detayları gibi özellikler, hidrasyon seviyelerinin kontrolünde önemli bir rol oynamaktadır. Ayrıca bitki yüzeyi hidrofobikliğine katkıda bulunan hiyerarşik ve diğer yapısal adaptasyonlara genel bir bakış sunuyoruz. Bu bitkilerden ilham alan biyomimetik mühendislik, benzer su itici özelliklere sahip malzemelerin oluşturulmasına olanak sağlayabilir. Bu anlayış, tarım sektöründe hastalığa dayanıklı mahsullerin geliştirilmesinin önünü açmaktadır. Makalede ayrıca kendi kendini temizleme yetenekleri, azaltılmış hidrodinamik sürtünme, kılcal bazlı sıvı taşınması ve diğer biyo-ilhamlı malzemeler dahil olmak üzere süperhidrofobik yüzeylerin mevcut ve olası uygulamaları tartışılmaktadır.