I ricercatori stanno producendo pellicole a forma di nido d'ape utilizzando un approccio che imita ciò che accade quando respiriamo su una superficie di vetro. I film hanno un potenziale utilizzo in numerose applicazioni, dalla rigenerazione dei tessuti e dal biorilevamento alle celle solari, spiega un articolo sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .

Lo scienziato dei materiali della Tohoku University Hiroshi Yabu ha esaminato le ultime ricerche sulla fabbricazione di pellicole a nido d'ape utilizzando la tecnica della figura del respiro. Questa tecnica si basa su anni di ricerca per capire cosa succede quando si forma una nebbia respiratoria su una superficie di vetro, e come si formano le goccioline di rugiada.

Le gocce d'acqua si condensano quando l'aria umida viene fatta passare su determinate sostanze miscelate con solventi. Formano un altamente uniforme, matrice fitta e affondare nella sostanza. Quando poi il solvente evapora, un poroso, forme di film a forma di nido d'ape.

Questi film a nido d'ape hanno una vasta gamma di potenziali applicazioni a seconda delle loro proprietà uniche. Per esempio, staccare una pellicola a nido d'ape da un wafer di silicio porta alla formazione di picchi di dimensioni nanometriche sul wafer, rendendolo 'antiriflesso'; una proprietà che potrebbe essere utilizzata per migliorare l'efficienza delle celle solari.

I film potrebbero essere utilizzati anche come impalcature per la rigenerazione dei tessuti. Sono in corso ricerche per sviluppare film a nido d'ape biodegradabili con proprietà che incoraggiano la crescita di tipi specifici di cellule e tessuti.

"La produzione di film a nido d'ape può essere eseguita su scala industriale, ampliando notevolmente le loro possibili applicazioni in settori quali l'ottica, fotonica, scienza della superficie, biotecnologia, e medicina rigenerativa, " dice Yabu.

I ricercatori stanno studiando varie sostanze e tecniche di fabbricazione per realizzare questi film per scopi diversi. Per esempio, depositare metalli su film a nido d'ape già formati può modificarne le proprietà, come renderli conduttivi al calore e all'elettricità. In contrasto, i film realizzati con complessi poliionici di acidi poliammici possono resistere al calore. I film che contengono composti "fotocromatici" cambiano colore se esposti alla luce. Film altamente idrorepellenti possono essere realizzati utilizzando un tipo di copolimeri a base di fluoro.

Gli scienziati stanno anche sperimentando la modifica della forma delle pellicole allungandole e restringendole, e con modi per controllare le gocce d'acqua e la dimensione e la forma dei pori risultanti. Per esempio, l'aggiunta di nanoparticelle o la regolazione della direzione del flusso d'aria sulla soluzione di essiccazione porta a pori ellittici, piuttosto che rotonde.