Molti articoli e dispositivi domestici comuni hanno un rivestimento che migliora le prestazioni. Per esempio, il sottile rivestimento in teflon sulle pentole aiuta a evitare che il cibo si attacchi alla superficie. Però, è difficile preparare, a temperatura ambiente, la pasta fortemente aderente, rivestimenti ceramici ad alte prestazioni comunemente utilizzati in molte applicazioni, come l'elettronica. Ora, ricercatori dal Giappone hanno risolto questo problema.

In uno studio pubblicato su Materiali elettronici applicati ACS , ricercatori dell'Università di Osaka hanno mostrato come rivestire vetro e plastica, e presumibilmente molte altre superfici, con un sottile, ceramica porosa. Il processo di fabbricazione è semplice, i materiali sono economici, e le prestazioni di rilevamento del gas della ceramica sono notevolmente migliorate rispetto ai dispositivi attuali.

Il rivestimento ceramico dei ricercatori, biossido di titanio poroso, è un materiale emozionante.

"Il biossido di titanio è economico e abbondante, e ha molte applicazioni come nel rilevamento di gas, " spiega Tohru Sugahara, autore anziano. "I film porosi hanno un elevato rapporto tra superficie e volume, e può rilevare analiti di gas a concentrazioni inferiori rispetto ai corrispondenti film non porosi".

I ricercatori hanno utilizzato per la prima volta lo spin coating per depositare un film sottile, spesso circa 1 micrometro, di biossido di titanio poroso su una superficie di vetro o plastica, in un solo passaggio. Hanno quindi testato due approcci per far aderire saldamente i loro film alla superficie:sinterizzazione ad alta temperatura per il vetro, e luce ad alta intensità per la plastica. Entrambi gli approcci mantengono i pori su scala nanometrica e aderiscono fortemente al film ceramico.

I sottili film ceramici preparati mediante sinterizzazione ad alta temperatura si sono comportati notevolmente rispetto ai sensori di gas non porosi a base di titanio. "Per esempio, il rilevamento del gas è veloce, " dice Sugahara. "Il tempo di risposta, il tempo necessario al sensore per ottenere una risposta ottimale, è di circa 1 secondo, mentre altri sensori richiedono alcuni minuti."

I ricercatori prevedono molte applicazioni dei loro rivestimenti ceramici porosi. Per esempio, i virus possono essere intrappolati nei pori. Una volta catturato, i virus possono essere distrutti irradiando i film con UV o luce visibile, senza danneggiare le pellicole. Un'altra applicazione sono gli agenti sbiancanti; i film porosi diffondono una grande quantità di raggi UV e luce visibile. Molte applicazioni utili sono possibili con l'economicità dei ricercatori, approccio diretto a rivestimenti ceramici fortemente aderenti.