I fogli polimerici estremamente sottili e caratterizzati da un'elevata velocità di diffusione della luce sono prodotti da un nuovo processo sviluppato dal Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Il materiale economico può essere applicato industrialmente a vari oggetti per conferire loro un attraente aspetto bianco. Inoltre, il processo può rendere i prodotti più compatibili con l'ambiente.

Una superficie bianca brillante fa apparire puliti mobili e altri oggetti, luminosa, e moderno. Finora, il biossido di titanio è stato il pigmento standard utilizzato per la colorazione bianca delle lacche, vernici, e materie plastiche oltre che di cosmetici, Alimenti, gomma da masticare, o pillole. Però, il pigmento è al centro della critica. "Il biossido di titanio ha un indice di rifrazione molto alto, riflette quasi completamente la luce incidente. Ma è associato allo svantaggio che le sue particelle non si degradano e quindi inquinano l'ambiente a lungo termine, " afferma il professor Hendrik Hölscher dell'Istituto di tecnologia delle microstrutture (IMT) del KIT. Inoltre, ci sono state preoccupazioni che il biossido di titanio potrebbe essere dannoso per la salute.

"Evitiamo l'uso di pigmenti dannosi per la salute e l'ambiente producendo strutture polimeriche porose con un'efficienza di dispersione relativamente elevata, " dice Hölscher. Lui e il suo team si sono ispirati al coleottero bianco Cyphochilus insulanus, le cui scaglie di chitina appaiono bianche grazie alla loro speciale nanostruttura. "Sulla base di questo modello, produciamo solidi a base di polimeri, nanostrutture porose, che somigliano a una spugna, "dice Hölscher, che guida il Gruppo Superfici Biomimetiche di IMT. Simile alle bolle di schiuma da barba o da bagno, la struttura diffonde luce, che fa apparire il materiale bianco. La nuova tecnologia per un'ottica bianca a basso costo ed ecocompatibile è adatta a diverse superfici.

Materiali compatibili con l'ambiente:modellati sulla natura

"I fogli polimerici prodotti dal nostro processo sono estremamente sottili, flessibile, e di peso ridotto, ma ancora meccanicamente stabile e può essere applicato industrialmente a una varietà di prodotti, " spiega il fisico. Con uno spessore di 9 μm, nove millesimi di millimetro, la lamina polimerica di nuova concezione riflette più del 57% della luce incidente. Si può ottenere dall'80 al 90% aumentando lo spessore della lamina. corso del lavoro di sviluppo, la microstruttura spugnosa è stata applicata al vetro acrilico. Però, il processo può essere trasferito a molti altri polimeri. "A parte le pellicole, interi oggetti possono essere colorati di bianco. Come passo successivo, abbiamo in programma di produrre particelle, per esempio. piccole perline che vengono aggiunte ad altri materiali, " Dichiara Hölscher. "Abbiamo già ricevuto diverse richieste da aziende che desiderano rendere i loro prodotti più compatibili con l'ambiente".

Mentre gli ingegneri sviluppano spesso soluzioni basate su materiali costituiti da diversi elementi chimici, la natura si limita per lo più a un unico materiale di base che ha interessanti caratteristiche meccaniche, ottico, o fisico-chimiche grazie alla sua complessa struttura tridimensionale. La bionica che si concentra sulla comprensione e l'imitazione dei fenomeni della natura per renderli tecnicamente utilizzabili spesso porta a soluzioni completamente nuove che non sarebbero mai state trovate in nessun altro modo, aggiunge il ricercatore.