Jonathan Boreyko ha acceso lo sbrinatore nella sua macchina una fredda mattina d'inverno e ha aspettato che il ghiaccio sul parabrezza si sciogliesse. E continuavo ad aspettare.

Boreyko, un assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica e Meccanica del Virginia Tech College of Engineering, sapeva che doveva esserci un sistema più efficiente, modo più rapido per sciogliere il gelo.

Così ne ha sviluppato uno.

Usando quella che lui chiama "una ricetta chimica molto semplice, " Boreyko ha trovato un modo per scongelare le superfici 10 volte più velocemente del normale.

Boreyko, insieme agli studenti universitari William McClintic e Kevin Murphy, sperimentato trattando lastre di alluminio per renderle superidrofobiche, cioè così idrorepellente che le gocce si staccano facilmente senza attaccarsi alla superficie.

Una volta trattato chimicamente, la brina che si è formata sulla superficie dell'alluminio raffreddato è cresciuta in uno stato "sospeso", Boreyko ha spiegato.

"In altre parole, c'erano molte nano-sacche d'aria tra il foglio di ghiaccio e il vero substrato solido di alluminio, " ha detto. "Questo ha reso il gelo molto mobile e facile da eliminare mentre si scioglieva, un po' come un disco su un tavolo da air hockey".

Quando il calore viene applicato a una superficie non trattata con il rivestimento superidrofobico, l'acqua di fusione del gelo si attacca alla superficie e deve essere evaporata lentamente. Comparativamente, la brina su una superficie trattata con il rivestimento superidrofobico scivola via rapidamente in grumi di fanghiglia, anche prima che tutto il ghiaccio si sia sciolto, lasciando la superficie asciutta.

Boreyko chiama il nuovo concetto "scongelamento dinamico".

La ricerca, recentemente pubblicato in Materiali e interfacce applicati ACS , ha enormi implicazioni, considerando che praticamente qualsiasi tipo di materiale può essere reso superidrofobico. Secondo Boreyko, il metodo potrebbe essere potenzialmente utilizzato su qualsiasi cosa, dalle pompe di calore alle turbine eoliche agli aeroplani.

Il concetto di acqua sospesa non è esattamente nuovo:gli scienziati sanno da un decennio che le gocce di rugiada possono essenzialmente galleggiare su una superficie superidrofobica a causa della nano-rugosità tra la superficie e la rugiada, ha detto Boreyko.

Ma le implicazioni di una superficie superidrofoba che forma sacche d'aria sotto il gelo hanno iniziato a essere esplorate solo di recente.

"La mia idea è nata dalla consapevolezza che il gelo è semplicemente gocce di rugiada che si sono congelate nel ghiaccio, quindi se le gocce di rugiada possono essere altamente mobili su una superficie superidrofobica, forse può esserlo anche il gelo, " Boreyko ha detto. "Abbastanza sicuro, quando si formava la brina sul nostro alluminio superidrofobico refrigerato, il ghiaccio è stato in grado di intrappolare sacche d'aria sotto di sé proprio come con l'acqua liquida."

Con quello in mente, Boreyko prevede di continuare a migliorare la miscela chimica originale. Attraverso ulteriori ricerche, spera di rendere le superfici superidrofobe durevoli per un uso pratico a lungo termine.