Notre compréhension de la façon de manipuler et de contrôler les liquides en technologie a été transformée par les surfaces fonctionnelles développées par les organismes vivants pour interagir avec leur environnement. Feuilles de lotus hydrofuges, les élytres collecteurs d'eau des scarabées du désert, et la peau de gecko qui élimine l'eau sont quelques-uns des nombreux organismes qui ont inspiré des solutions aux défis des technologies de manipulation des liquides. L'exigence de surfaces hydrofuges s'infiltre dans les industries de l'architecture, aux dispositifs médicaux, et produits ménagers.

Les surfaces lubrifiées dans un contexte technologique sont appelées surfaces poreuses glissantes infusées de liquide (SLIPS). Ils emprisonnent l'eau et créent une surface autonettoyante sur le métal, plastique et textiles pour repousser les contaminants. De façon intéressante, La technologie SLIPS s'inspire de la surface glissante d'une plante carnivore en pichet (Nepenthes). Les plantes à pichet produisent des pièges à pièges, dérivé des feuilles, attirer, Capturer, conserver, tuer et digérer les proies animales (généralement des insectes) pour leur permettre de survivre dans des environnements pauvres en nutriments. Une caractéristique clé de piégeage du pichet est le péristome, qui a une pente, crêtes macroscopiques, elle-même constituée de crêtes microscopiques. Lorsqu'il est mouillé, le péristome devient très glissant ce qui amène les insectes à en glisser, dans le piège, où ils se décomposent dans une mare de sucs digestifs, libérant des nutriments pour la plante.

Une lacune dans SLIPS a été le manque d'interaction goutte-solide, ce qui signifie que le contrôle du mouvement des gouttelettes de liquide sur leurs surfaces est intrinsèquement difficile. Surtout, ce manque de transport contrôlé des gouttelettes a limité l'application de ces surfaces de déversement de liquide dans les technologies à base de gouttelettes. Les mécanismes permettant d'exploiter le transport directionnel des gouttelettes seront importants pour éclairer la conception de surfaces synthétiques qui transportent les gouttelettes de manière contrôlée. De tels mécanismes pourraient être appliqués à des technologies telles que la récupération des eaux de pluie et les revêtements anti-buée, ainsi qu'aux nouvelles technologies en pleine expansion telles que les systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS) et les dispositifs microfluidiques numériques.

L'examen des surfaces fonctionnelles dans la nature peut également offrir un aperçu de l'évolution des systèmes naturels. Alors que le mécanisme de piégeage des plantes carnivores en pichet est bien documenté, la fonctionnalité des rainures sur la surface du péristome reste relativement inexplorée. Dans notre récent article, nous montrons que l'action capillaire épingle les gouttelettes vers le parallèle, rainures infusées d'eau, et dirige leur transport de manière contrôlée. Cela indique que le mécanisme de piégeage « piège » est renforcé par l'infusion d'eau, rainures sur la surface glissante du péristome, qui poussent les proies dans le piège d'une manière plus contrôlée qu'on ne le pensait auparavant, et éviter les dérapages arbitraires.

Sur la base de nos observations de fourmis, La drosophile vole, et des gouttelettes glissant sur le péristome glissant, nous avons créé des surfaces artificielles, inspiré par la plante, capable de piéger, retenir et diriger le déplacement des gouttelettes de liquide. Nous avons créé divers modèles dont des marches et des tranchées, sur laquelle nous avons positionné des gouttelettes de liquide et observé leur comportement. Les gouttelettes en contact avec les caractéristiques (analogues aux sillons du péristome naturel) adhèrent fortement et ne se détachent pas facilement, mais étaient libres de glisser le long de la fonctionnalité.

En d'autres termes, les caractéristiques avaient une forte influence sur la rétention. Ils ont piégé et retenu les gouttelettes, même tenu à l'envers, et contrôlé la direction de déplacement des gouttelettes. Par ailleurs, les gouttelettes glissaient le long des rainures à des angles peu profonds remarquables, même de quelques degrés seulement. Ces découvertes révèlent un mécanisme potentiel pour développer des systèmes dans lesquels le transport des gouttelettes est guidé par des rampes d'énergie incurvées. Ceux-ci fourniraient un moyen biomimétique de transport et de tri des gouttelettes qui est simple à mettre en œuvre dans des dispositifs fluidiques à base de gouttelettes et pourrait permettre le transport de masse efficace de liquides le long de voies prédéterminées.