Dai vetri autopulenti, alle eco-imbarcazioni a basso attrito: ecco come i nuovi materiali nanostrutturati cambieranno il nostro futuro. Lo studio targato Sapienza Università di Roma progetta la trama ideale delle superfici corrugate super idrorepellenti per applicazioni tecnologiche altamente innovative. Il team del dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale dell’università – coordinato da Carlo Massimo Casciola, professore ordinario di Fluidodinamica e composto anche da Simone Meloni, Emanuele Lisi, Matteo Amabili e Alberto Giacomello – ha introdotto nuovi principi per la progettazione di superfici superidrofobiche al fine di essere utilizzate in molte applicazioni tecnologiche operanti anche in condizioni estreme.
Lo studio, che è parte di uno sforzo più ampio finanziato dall’European Research Council con il progetto ERC Advanced Grant “Cavitation Across Scales: Following Bubbles from Inception to Collapse”, si propone di superare i limiti dovuti alla “fragilità” della superidrofobia, introducendo una nuova morfologia di superfici. I risultati sono pubblicati sulla rivista ACS Nano. I materiali con superfici corrugate sono materiali che presentano corrugazioni nanoscopiche (delle dimensioni di poche decine di miliardesimi di metro) in grado di intrappolare un cuscino di aria o vapore, riducendo così l’area di contatto tra liquido e solido.
Queste caratteristiche donano al materiale eccezionali proprietà superidrofobiche, interessanti per molte applicazioni tecnologiche, come quella di impedire la formazione di ghiaccio sulle ali degli aerei, sui cavi elettrici, sulle pale eoliche. I ricercatori, attraverso simulazioni al computer, hanno sviluppato una nuova tipologia di cavità: una struttura composita costituita da scanalature longitudinali con pori a sezione quadrata di 10-20 nanometri alla loro base è in grado di ripristinare il cuscino d’aria/vapore senza bisogno di alcuna forza esterna. «Ingegnerizzare la geometria attraverso l’uso delle nanotecnologie – spiega Casciola – permette di creare nuovi materiali funzionali, strumenti e sistemi con proprietà uniche derivanti dalla combinazione delle loro proprietà chimiche e morfologiche. Nel nostro caso, ha permesso di realizzare il recupero della superidrofobicità».
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