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Il materiale super scivoloso impedisce la formazione di ghiaccio
Un nuovo materiale super liscio, ispirato alla bocca infida della pianta carnivora carnivora, è stato sviluppato dai ricercatori dell'Università di Harvard.
Per anni i ricercatori hanno cercato di utilizzare materiali superidrofobici, materiali con strutture microscopiche che respingono l'acqua, per prevenire la formazione di ghiaccio (vedi Superfici che tengono lontano il ghiaccio). Ma in alcune condizioni, come l'elevata umidità, i materiali superidrofobici esistenti possono avere l'effetto opposto all'effetto desiderato, causando la formazione di più ghiaccio e l'adesione più forte di quanto farebbe su una superficie non trattata. I materiali possono anche essere fragili, perdendo la loro scivolosità se vengono graffiati.
Ricercatori di Harvard guidati da Joanna Aizenberg , professore di chimica e biologia chimica, si è rivolto alla natura per un approccio alternativo, prendendo ispirazione dalla pianta carnivora, le cui superfici sono così scivolose che le formiche non riescono nemmeno ad attaccarsi (vedi video sotto).
Come i precedenti materiali superidrofobici, quelli sviluppati da Aizenberg coinvolgono superfici nanostrutturate. Ma queste strutture sono chimicamente modificate in modo che aderiscano a un lubrificante specifico. Mentre la pianta carnivora usa l'acqua per formare una superficie liscia, i ricercatori di Harvard usano una varietà di lubrificanti. Il lubrificante aderisce alle nanostrutture e forma un film liquido estremamente sottile sulle superfici che è perfettamente liscio, molto più di qualsiasi superficie solida, afferma Aizenberg. Inoltre, se il materiale viene graffiato, il liquido scorre sopra il graffio e il materiale mantiene la sua scivolosità.
Se commercializzato, il materiale potrebbe ridurre o eliminare i cicli di sbrinamento nei congelatori, che rappresentano circa un quarto del consumo energetico totale dell'elettrodomestico. I test iniziali sui componenti reali del congelatore hanno mostrato che il materiale può ridurre il consumo di energia per lo sbrinamento del 40%, afferma Aizenberg. Si aspetta che la cifra salga man mano che i ricercatori ottimizzano il sistema.
I congelatori potrebbero essere la prima applicazione della tecnologia, ma potrebbe funzionare anche per applicazioni più grandi come gli aeroplani, diminuendo la necessità di trattamenti antighiaccio lunghi e costosi. Allo stesso modo sulle turbine eoliche, dove il ghiaccio può farle arrestare e interrompere la generazione di elettricità. Il ghiaccio può mettere offline interi parchi eolici e devastare la rete in luoghi come il Colorado, dove l'energia eolica rappresenta ora una grande frazione della fornitura totale di elettricità.