Dall'aviazione alla medicina, vari settori utilizzano sempre più materiali che imitano la pianta di loto, le cui foglie hanno proprietà autopulenti. Grazie alla struttura superficiale irregolare ricoperta di cristalli di cera a forma di tubo, l'acqua che cade su queste foglie forma perline che rotolano via, portando via polvere e sporco. Usando questo concetto naturale dell'effetto loto, un team di scienziati ha compiuto un salto di qualità verso la produzione di lamiere autopulenti su scala industriale. Supportato dal progetto TresClean finanziato dall'UE, il team ha creato una superficie ruvida sul metallo che riduce la bagnabilità e previene l'adesione batterica.

Una notizia del Science|Business Network di organizzazioni di ricerca e politiche del settore riassume la tecnologia:"TresClean ha utilizzato dispositivi di taglio laser ad alta potenza per creare "punte" e "creste" microscopiche nella lamiera che causano il "rimbalzo" dei liquidi sul micro-topografia ruvida che imita la superficie della foglia di loto."

Evitare la contaminazione batterica

Lo stesso articolo rileva che questa particolare struttura "crea sacche d'aria in miniatura che minimizzano l'area di contatto tra la superficie e un liquido, quasi come stare in piedi su un letto di aghi." Il coordinatore del progetto TresClean, il prof. Luca Romoli, spiega:"Così come le foglie di loto si mantengono pulite, senza la necessità di prodotti per la pulizia o prodotti chimici, il loro frastagliato, le superfici ruvide consentono all'acqua di rimanere come goccioline sferiche prevenendo la "diffusione"".

Aggiunge:"I batteri non hanno la possibilità di attaccarsi perché il contatto con la superficie del metallo e il liquido è ridotto di oltre l'80 percento. Stiamo cercando un metallo antibatterico". Le tecniche coinvolte in TresClean "verranno applicate per produrre parti di macchine autopulenti e asettiche per l'industria alimentare (es. componenti a contatto con alimenti biologici) ed elettrodomestici (es. lavastoviglie), "come indicato sul sito web del progetto.

Fasi di pulizia ridotte

Nella notizia, Il Prof. Romoli descrive l'impatto del progetto:"I tini nei latticini devono essere puliti ogni 6-8 ore per evitare la crescita esponenziale dei batteri. Questo ostacola l'utilizzo e quindi influisce sulla produzione". Continua dicendo:"Risparmiando ore al giorno nella pulizia, produrrà un miglioramento dell'efficienza derivante da un minor numero di cicli di sterilizzazione e un minor tempo di pulizia all'interno della produzione nel suo complesso. Ciò ridurrà anche il consumo di energia come risultato di un minor numero di fasi di pulizia rendendo più rapida la produzione di cibo, più sicuro e più redditizio." TresClean potrebbe anche essere utile per gli strumenti da taglio medici e le superfici sterili, tra le altre applicazioni, secondo il prof. Romoli.

Il progetto in corso TresClean (High ThRoughput lasEr texturing of Self-CLEANing and antibacterial surface) è stato istituito "per trasformare la testurizzazione della superficie laser da un processo a bassa produttività limitato da una mancanza di potenza e manipolazione del raggio limitata a un processo ad alta produttività che sfrutta impulsi ultracorti laser ad alta potenza e scanner ad alta velocità" come indicato su CORDIS. I partner del progetto sperano che l'upscaling della tecnologia laser sarà completato entro la metà del 2019.