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Plastica Super Repellente
Se ti sei mai disperato per aver tirato fuori l'ultima goccia di ketchup o detersivo da una bottiglia di plastica - o ti capita di essere un ricercatore di microfluidica che si chiede come farai mai a produrre in serie un chip diagnostico economico - gli scienziati di GE potrebbero avere una plastica per voi.
I ricercatori dell'azienda hanno escogitato un modo per elaborare un polimero comune in modo che sia repellente ai fluidi, anche gocce di miele rotolano subito . La proprietà risultante è chiamata superidrofobicità - o estrema repulsione dei fluidi a base d'acqua - oltre a quella di un'auto appena cerata.
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Sebbene diversi materiali ingegnerizzati esistenti si comportino in questo modo, il risultato di GE è degno di nota perché è stato realizzato con una plastica poco costosa, il Lexan di GE, che è normalmente idrofilo, il che significa che l'acqua si diffonde a contatto, non qualcosa che sia idrofobo per cominciare, come il teflon o il silicone -materiali a base di. Questi ultimi materiali sono molto più costosi rispetto al Lexan, un materiale termoplastico onnipresente utilizzato in prodotti che vanno da CD e DVD a fari automobilistici, contenitori per alimenti e comuni elettrodomestici.
Sebbene GE non preveda ancora applicazioni specifiche, alcune sono teoricamente possibili. Una plastica superidrofobica a buon mercato potrebbe essere utilizzata in contenitori per alimenti da cui fuoriuscirebbe fino all'ultimo pezzetto di ketchup o sciroppo. Potrebbe anche consentire un pannello dell'edificio che respinge l'acqua in modo così efficiente che la pioggia laverebbe via lo sporco, rendendolo essenzialmente autopulente.
Un materiale del genere potrebbe essere una fortuna anche per la medicina. Nel campo della microfluidica, sono necessari materiali superidrofobici in modo che piccoli volumi di sangue o altri fluidi corporei possano fluire più facilmente attraverso canali su scala micrometrica. Sebbene alcuni materiali superidrofobici siano attualmente disponibili, sono abbastanza costosi da precludere la visione di gadget diagnostici che potresti acquistare in una farmacia. Una plastica economica, tuttavia, potrebbe rendere fattibile un tale chip diagnostico usa e getta. È un grosso problema ed è importante per le applicazioni di microfluidica, afferma Neelesh Patankar, ingegnere meccanico e microfluidica presso la Northwestern University.
GE non ha pubblicato i risultati della sua ricerca, per considerazioni sulla proprietà intellettuale. Ma la società crede che sia su qualcosa di completamente nuovo. Per quanto ne sappiamo, la maggior parte se non tutti i materiali superidrofobici di cui avevamo letto fino alla metà dell'anno scorso [quando l'azienda ha realizzato il suo primo prototipo] iniziavano con materiali che erano già idrofobici. È molto più facile renderli superidrofobici. Abbiamo iniziato nel buco, con qualcosa di idrofilo. Questo è ciò che era unico, afferma Margaret Blohm, leader di tecnologia avanzata per il laboratorio di nanotecnologia di GE presso il suo Global Research Center a Niskayuna, NY. Abbiamo trasformato l'idrofilia in superidrofobica. Probabilmente siamo il primo gruppo a farlo.
GE ha raggiunto questo obiettivo modificando un materiale che è un pilastro della sua attività di plastica. E si sono ispirati alle foglie della pianta di loto, che è naturalmente superidrofoba; l'ispezione microscopica delle foglie di loto rivela la loro struttura di cera nanocristallina. La superficie della foglia di loto ha cellule larghe 5-10 micrometri, sopra le quali ci sono minuscoli cristalli di cera larghi decine di nanometri. Su una foglia di loto, le perle d'acqua sembrano quasi delle sfere perfette.
GE ha deciso di imitare questo modello sulla superficie del suo materiale in policarbonato, essenzialmente irruvidindo la superficie in un modo specifico. Tao Deng, scienziato dei materiali presso GE, è a denti stretti riguardo al processo, ma afferma che è stato eseguito con un trattamento chimico della superficie.
GE ha avuto successo con il suo prototipo la scorsa estate, ma ha iniziato a discutere dei progressi solo nelle ultime settimane. Uno degli svantaggi significativi è che il processo lascia la plastica opaca, non trasparente. Ciò significa che non funzionerebbe per finestre di plastica o contenitori per alimenti trasparenti. Ma una versione chiara non è lontana. Sta arrivando, dice Deng.
Anche ottenere le versioni opache in prodotti reali richiederà del tempo. GE stima che passeranno almeno cinque anni prima della commercializzazione, una volta risolti i problemi di produzione. Cinque anni non sono tanti, però, quanto tempo impiega tutto il ketchup a gocciolare dalle bottiglie di plastica di oggi.
Immagine della home page per gentile concessione di GE.