Le superfici che sono state rivestite con ossidi di terre rare sviluppano proprietà idrorepellenti solo dopo il contatto con l'aria. Anche a temperatura ambiente, le reazioni chimiche iniziano con gli idrocarburi nell'aria. Nel diario Rapporti scientifici , ricercatori dell'Università di Basilea, lo Swiss Nanoscience Institute e il Paul Scherrer Institute riferiscono che sono queste reazioni a essere responsabili dell'effetto idrofobico.

Le terre rare sono metalli che si trovano nei minerali delle terre rare. Sono usati oggi in, tra l'altro, convertitori catalitici e batterie per autoveicoli, nella produzione di schermi e lampade, e come agente di contrasto nella risonanza magnetica. La loro vasta gamma di applicazioni significa che c'è una forte domanda di terre rare, e questa richiesta è in costante aumento.

Ulteriori usi per le terre rare sono stati aperti dopo che i ricercatori americani hanno riferito nel 2013 che le superfici che sono state rivestite con ossidi di terre rare diventano idrorepellenti.

Scienziati dell'Università di Basilea, lo Swiss Nanoscience Institute e il Paul Scherrer Institute hanno ora collaborato con l'azienda Glas Trösch per esaminare più da vicino queste proprietà idrofobiche.

L'idrorepellenza si sviluppa solo dopo reazioni chimiche

I ricercatori hanno rivestito pezzi di vetro con ossidi di terre rare, nitruri e fluoruri e ha analizzato come potevano essere bagnati con acqua.

Non sono stati in grado di rilevare alcuna proprietà idrofobica quando il rivestimento è stato appena depositato. Solo le reazioni chimiche con gli idrocarburi gassosi presenti nell'aria ambiente hanno aumentato la rugosità delle superfici e ridotto la bagnatura da parte dell'acqua.

I composti organici gassosi dell'aria ambiente vengono prima adsorbiti dalla superficie e poi reagiscono con gli ossidi per formare carbonati e idrossidi fino a ricoprire completamente la superficie con questi composti. Questo processo avviene anche a temperatura ambiente.

"Siamo rimasti sorpresi dal fatto che l'effetto idrofobico fosse causato dall'invecchiamento della superficie, "dice il professor Ernst Meyer, del Dipartimento di Fisica dell'Università di Basilea, commentando i risultati del progetto sostenuto dalla Commissione per la Tecnologia e l'Innovazione (CTI). Queste conclusioni sono molto rivelatrici da un punto di vista scientifico perché i processi catalitici avvengono frequentemente anche a temperatura ambiente, il che rende importante comprendere le proprietà fisiche della superficie.

I materiali esaminati sono, però, inadatto alla produzione industriale di superfici in vetro idrorepellenti, perché il vetro richiede un sofisticato processo di conservazione prima di mostrare le caratteristiche idrofobiche desiderate.