I rivestimenti superficiali sono da tempo essenziali in vari settori, offrendo protezione e funzionalità. Negli ultimi anni, le superfici a infusione liquida (LIS) sono emerse come una tecnologia innovativa, rivoluzionando il modo in cui affrontiamo i rivestimenti superficiali.

In un articolo di revisione pubblicato su Chimica industriale e materiali , gli autori Zachary Applebee e la dottoressa Caitlin Howell esplorano un nuovo approccio alla tecnologia delle superfici che potrebbe avere un impatto significativo su vari settori, tra cui l'assistenza sanitaria e la conservazione dell'ambiente.

Sta emergendo una nuova frontiera:i sistemi multicomponente a infusione liquida, o LIS, contenenti più di un componente nel liquido. La ricerca introduce il concetto di superfici multicomponente a infusione liquida come un progresso sofisticato oltre i rivestimenti liquidi monocomponente che hanno dominato il campo sin dalla loro nascita all'inizio degli anni 2010.

Questi innovativi rivestimenti superficiali multicomponenti non hanno solo uno scopo; sono progettati per essere dinamici, in grado di rispondere attivamente al loro ambiente incorporando più elementi nello strato liquido. Questa versatilità consente una miriade di applicazioni, dai dispositivi medici che combattono sia passivamente che attivamente le infezioni ai sistemi avanzati di cattura del carbonio e ai meccanismi di rilascio di sostanze chimiche controllati da campi magnetici.

"In questa recensione, esploriamo il potenziale non sfruttato delle superfici multicomponente a infusione liquida", spiega Zach Applebee, ricercatore laureato presso l'Università del Maine. "Integrando vari elementi nel rivestimento liquido, possiamo ottenere effetti sinergici che migliorano la funzionalità in modi precedentemente ritenuti impossibili. Ciò apre nuove strade all'innovazione sia nell'industria che nella medicina."

Lo studio classifica queste superfici in base alle dimensioni dei loro componenti secondari, che vanno dalla scala molecolare alla microscala, e presenta esempi che dimostrano come l’inclusione di elementi aggiuntivi possa portare a progressi rivoluzionari. La revisione non solo evidenzia la diversità dei metodi di fabbricazione, ma pone anche le basi per le future direzioni di ricerca in questo campo promettente.

"Il messaggio più importante contenuto nella nostra analisi è che la natura liquida dei rivestimenti a infusione liquida rappresenta un punto di svolta nella creazione di superfici che si adattano e rispondono", spiega Caitlin Howell, professoressa dell'Università del Maine.

"Sfruttando i processi naturali dei liquidi, come la diffusione, il flusso e il ritorno all'equilibrio, possiamo iniziare a progettare sistemi che spostano o posizionano dinamicamente materiali secondari, siano essi molecole, nanoparticelle o anche altri liquidi immiscibili, esattamente dove vogliamo, quando vogliamo. Le possibilità sono infinite."

I ricercatori sono ottimisti riguardo al futuro di questa tecnologia. Ritengono che man mano che sempre più scienziati e ingegneri diventeranno consapevoli delle possibilità offerte dalle superfici multicomponente a infusione liquida, seguirà un’ondata di innovazione, che porterà allo sviluppo di materiali e sistemi che potrebbero migliorare significativamente la nostra qualità di vita e affrontare alcuni dei problemi le sfide più urgenti del mondo.

"Crediamo che le superfici multicomponente a infusione liquida siano ben posizionate per iniziare ad affrontare un'ampia gamma di problemi una volta che più ricercatori ne verranno a conoscenza", afferma il dottor Howell, "e potrebbero essere determinanti nella progettazione di nuovi sistemi di somministrazione di farmaci altamente mirati". sistemi o creando superfici industriali in grado di adattarsi a diverse tipologie di incrostazioni in tempo reale."

Ulteriori informazioni: Zachary Applebee et al, Sistemi multicomponente a infusione liquida:un nuovo approccio ai rivestimenti funzionali, Chimica industriale e materiali (2024). DOI:10.1039/D4IM00003J

Fornito da Chimica industriale e materiali