محققان فنلاند نشان داده اند که لغزندگی یک سطح را می توان با تغییر زبری آن در مقیاس مولکولی تنظیم کرد. این به توضیح اینکه چرا قطرات آب می‌توانند به راحتی از سطوح آبدوست سر بخورند، در صورتی که از نظر شیمیایی همگن باشند، کمک می‌کند، و همچنین فرصت‌های جدیدی را برای طراحی سطوح با اصطکاک کم ایجاد می‌کند و به محققان اجازه می‌دهد تا آنچه را که می‌گویند صاف‌ترین سطحی است که تاکنون ایجاد شده است، تولید کنند. از چنین سطوحی می توان در پوشش های خود تمیز شونده استفاده کرد.
لغزندگی سطوح به ناهمگنی یا ناهمواری توپوگرافی حساس است و برخی مطالعات نشان می دهد که این حساسیت تا سطح مولکولی گسترش می یابد. با این حال، قطرات به راحتی روی بیشتر سطوح آبدوست نمی لغزند، به استثنای برخی موارد، مانند مواردی که بر پایه پلی اتیلن گلیکول هستند. «تنها تعداد کمی گزارش شده است، اما [researchers] منشاء را واقعاً توضیح ندهید رابین راس در دانشگاه آلتو
راس و همکارانش با قرار دادن سیلیس آبدوست خالص در یک محفظه خلاء و استفاده از رسوب بخار برای تشکیل یک تک لایه اکتیل کلروسیلان نیمه آبگریز بر روی سطح، به طور سیستماتیک بررسی کردند که چگونه لغزش آب با آبگریزی متفاوت است. آنها با تغییر زمان رسوب، سطوحی را ایجاد کردند که از تقریباً کاملاً آبدوست گرفته تا موزاییکی از جزایر آب دوست و آبگریز تا تقریباً کاملاً آبگریز بود.
هنگامی که آنها لغزندگی سطوح را آزمایش کردند، دریافتند که آب به راحتی از سطوحی که محکم با اکتیل کلروسیلان آبگریز پوشیده شده اند، می لغزد. اما قطرات آب به همین راحتی از سطوح بسیار آبدوست با پوشش بسیار کمی از این ماده شیمیایی سر خوردند. در یک لایه میانی، قطرات آب اصطکاک بسیار بیشتری را نسبت به سطوح آبدوست یا آبگریز تجربه می کنند. محققان سپس به شبیه‌سازی دینامیک مولکولی روی آوردند تا دلیل آن را توضیح دهند.
در حالت بسیار آبگریز، یک قطره آب با زاویه بسیار شیب سطحی را لمس می کند، به طوری که تنها بخش نسبتاً کوچکی از قطره تماس پیدا می کند و به راحتی می لغزد. این اصل بافت سازی سطح برای کاهش سطح تماس قطره به خوبی شناخته شده است به طور معمول در سطوح فوق آبگریز استفاده می شود. موارد دیگر باعث شگفتی بیشتر محققین شد. در حالت آبدوست با پوشش کم، آب پراکنده می شود و لایه نازکی را تشکیل می دهد که سطح را می پوشاند. قطرات آب دیگر تماس های سطحی بزرگی با این لایه برقرار می کردند، اما چون بسیار متحرک بود، عبور آنها از سطح را روغن کاری می کرد. با این حال، در مورد میانی، این اثر سطح آبدوست توسط جزایر آبگریز شکسته شد. قطرات آب به جای سر خوردن روی سطح یک لایه مجاور آب یا سر خوردن روی سطح آبگریز، بارها و بارها پر می شوند. راس می‌گوید: «ما واقعاً انتظار نداشتیم که وقتی کار را انجام دادیم، اما با نگاهی به گذشته، با این ایده که ناهمگونی با اصطکاک مرتبط است، کاملاً مطابقت دارد، بنابراین به نوعی منطقی است.
محققان کار خود را گسترش دادند تا سطح فوق‌آبگریز فوق‌الغریب را بسازند. آنها تک لایه آبگریز خود را روی یک لایه سیلیکون سیاه پوشیده شده با اکسید آلومینیوم رشد دادند که در مقیاس میکرومتری بافت داده شد تا سطح تماس قطرات را به حداقل برساند و یک سطح فوق العاده آبگریز ایجاد کند. راس توضیح می‌دهد: «رویکرد معمول این است که ناحیه‌ای را که قطره می‌تواند با سطح تماس پیدا کند، با داشتن ساختاری تا حد ممکن، کاهش می‌دهد، اما مردم روی تنظیم شیمی سطح تمرکز نکرده‌اند. اما در اینجا محققان آبگریزی فیزیکی و شیمیایی را با هم ترکیب کردند. راس توضیح می دهد: “منطقه تماس بسیار کوچک است، و در جایی که با سطح تماس می گیرد، این اثر روان کننده را دارید.” آنها می گویند که نتیجه، صاف ترین سطحی است که تاکنون ایجاد شده است. راس معتقد است که این رویکرد مقیاس پذیر است و می گوید که “بحث های زیادی با شرکت هایی که ابراز علاقه کرده اند” داشته است.
او می گوید: «من فکر می کنم این یک سند مهم است متیو میت در آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC در ایالات متحده، اگرچه او در مورد شگفتی محققان کنجکاو است. او می‌گوید: «این برای من غیرقابل تصور نبود. من علمی که در این مقاله انجام شده است را دوست دارم، و واقعاً در سطح مولکولی نشان می دهد که من فکر می کردم چه اتفاقی می افتد. .
