Creata la superficie più scivolosa al mondo: a cosa servirà?
Non sempre l’evoluzione tecnologica è fatta da grandi scoperte, che cambiano il nostro modo di interagire con il mondo. Più spesso, alcune scoperte possono sembrare piccole a prima vista, ma aprono a un universo di applicazioni che possono davvero essere rivoluzionarie. Un esempio perfetto potrebbe essere costituito dallo studio di un team di ricercatori della Aalto University, che nell’analisi dell’interazione fra gocce d’acqua e superfici solide hanno scoperto la superficie più scivolosa al mondo. Vediamo di cosa si tratta.
La superficie più scivolosa al mondo: come funziona?
Ekaterina Osmekhina/Aalto University
L’acqua è una sostanza che incide in molti aspetti della nostra vita quotidiana, e non soltanto per ciò che riguarda la sopravvivenza, l’alimentazione, l’igiene. Dai trasporti all’ottica, e in altri campi delle scienze applicate, comprendere la dinamica molecolare delle gocce d’acqua è essenziale per migliorare le tecnologie domestiche e industriali. Da questo principio nasce la ricerca della Aalto University sulle superfici simil-liquide, un nuovo tipo di superficie idrorepellente, in grado cioè di respingere le gocce d’acqua.
Si tratta di superfici, come si legge dallo studio pubblicato su Nature Chemistry, composte da uno strato di silicio sul quale sono stati legati strati molecolari di SAM, o Self-Assembled Monolayer. Questi ultimi sono monostrati auto-assemblati composti da molecole che si organizzano spontaneamente su un substrato e fungono da lubrificante fra il substrato e l’acqua. I ricercatori hanno scoperto che la superficie non viene sottoposta all’attrito come saremmo soliti pensare, ma al contrario c’è una maggiore scivolosità in due casi:
- quando la copertura di SAM sul silicio è alta;
- quando la copertura di SAM sul silicio è bassa.
In pratica, hanno creato la superficie più scivolosa al mondo.
Una ricerca a livello nanometrico: la gioia dei ricercatori
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Secondo l’autore principale dello studio, Sakari Lepikko, questa è la prima volta in cui dei ricercatori riescono a creare superfici eterogenee dal punto di vista molecolare agendo su un piano nanometrico. Lavorando con un particolare reattore, il team ha potuto controllare condizioni come temperature, contenuto d’acqua e quantità di silicio utilizzata. Sakari Lepikko ha anche detto che i risultati
hanno mostrato una maggiore scivolosità quando la copertura SAM era bassa o alta, che sono anche le situazioni in cui la superficie è più omogenea. Con una copertura bassa, la superficie del silicio è il componente più diffuso, mentre con una copertura alta, i SAM sono i più diffusi. Non era intuitivo che anche una copertura bassa producesse un’eccezionale scivolosità.
A cosa serve la superficie più scivolosa al mondo?
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L’innovativa tecnologia sviluppata dal team di Lepikko promette numerose applicazioni. Nell’industria delle automobili, per esempio, la superficie più scivolosa al mondo potrebbe migliorare il trasferimento di calore nelle tubature e prevenire l’appannamento dei vetri. Nella microfluidica, un recente campo di ricerca interessato alla manipolazione e al trasporto di piccolissime quantità di liquido, la scoperta potrebbe portare allo sviluppo di superfici autopulenti, e non solo. Si tratta di una ricerca che, nelle parole di Lepikko, coinvolge tantissime applicazioni diverse che vanno dalla vita quotidiana alle soluzioni industriali. Al momento, l’unico vero difetto delle superfici simil-liquide, e quindi della superficie più scivolosa al mondo, è che i rivestimenti di SAM sono sottili e si consumano facilmente dopo il contatto fisico. Ma si tratta di un necessario primo passo in una ricerca che, dopo aver reso più scivolose queste superfici, potrà anche renderle più durature.
