Универзитет науке и технологије Кине (УСТЦ) је 28. фебруара сазнао да је тим професора Ху Јанлеија и сарадника истраживача Џанга Јачаа из Лабораторије за микро и нано инжењерство Факултета инжењерских наука у УСТЦ иновативно размотрио начин рада и режим заштите Јанус филмова одвојено, и реализовала заштиту хидрофилних канала микропора-жљеб у експонираном и скривеном режиму, односно пребацивање режима рада/заштите, кроз растезање и ослобађање меких материјала. Резултати истраживања су недавно објављени у часопису Натуре Цоммуницатионс.
Јанус фолије се широко користе у одвајању уља и воде, сакупљању водене магле и носивим фластерима са својом јединственом трансмембранском функцијом транспорта воде. Функционалност традиционалних Јанус филмова потиче од микроканала у правцу дебљине модификованих једностраним хемијским премазом, кроз који се вода може транспортовати у правцу од хидрофобне до хидрофилне површине. Међутим, хабање хемијског премаза и зачепљење микроканала честицама загађивача у ваздуху у стању ван вршног оптерећења су у великој мери скратили век трајања Јанус филмова. Трајност Јанус филмова је питање које треба решити како би се испунили све већи захтеви апликација у стварном свету.
Користећи фемтосекундно ласерско гравирање, истраживачки тим је припремио тродимензионалне микроканале који се састоје од микро жљебова и микропора налик на решетку на претходно растегнутој подлози од силицијум диоксида и модификовао микрожлебове хидрофилним премазом, док је задња страна микро жљебова одржавала интринзичну хидрофобност силицијум диоксида. гел за реализацију Јанус функционалности. Након ослобађања силикона, микро-прорези и микро-поре се затварају да би заштитили хидрофилни премаз унутар микро-канала од механичких утицаја. Пребацивање режима истезања и режима заштите од отпуштања на захтев даје Јанус филму механичку издржљивост. Режим заштите не само да се одупире континуираном механичком трењу, већ делује и као начин складиштења да успори квар хидрофилног премаза, реализујући једносмерну функцију водопропусности током дужег временског периода.
Према истраживачима, издржљивост Јанус филма се побољшава активним преласком на режим заштите када филм наиђе на спољашње механичко трење или удар. На основу стратегије „промена режима“, истраживачки тим је користио методу фемтосекундне ласерске микрофабрикације за припрему издржљивих Јанус филмова. Утврђено је да је заштитни режим дао Јанус филму механичку издржљивост, одржавајући једносмерну пропустљивост капљица воде након 2,000 циклуса трења и 10 дана излагања ваздуху. Поред тога, заштитни режим је издржао оштре тестове као што су трљање брусним папиром, притисак прстима, удар песка и гуљење траке.
Истраживачи кажу да њихова предложена стратегија за пребацивање начина рада има значајан потенцијал за унапређење практичне примене Јанус филмова у различитим областима, укључујући вишефазно одвајање и пречишћавање, микрофлуидну манипулацију и носиве фластере за праћење здравља.
