I rivestimenti antighiaccio esistono da tempo, ma fino ad ora sono stati molto sensibili e si staccano abbastanza rapidamente dalle superfici che dovrebbero proteggere. Un gruppo di ricerca guidato da Anna Maria Coclite e Gabriel Hernández Rodríguez dell'Istituto di fisica dello stato solido dell'Università tecnologica di Graz (TU Graz) è riuscito ora a porre rimedio a questa lacuna. Hanno sviluppato un rivestimento altamente idrorepellente che aderisce a un'ampia varietà di materiali ed è molto resistente all'abrasione.
L'articolo del team è pubblicato sulla rivista ACS Applied Materials &Interfaces .
I ricercatori hanno ottenuto questo progresso utilizzando una tecnologia di produzione chiamata deposizione chimica in fase vapore iniziata (iCVD). Ciò consente al materiale di primer fortemente adesivo di passare gradualmente al composto antighiaccio.
Questa transizione continua si ottiene applicando i due materiali come una miscela di gas variabile sulla superficie da rivestire. Inizialmente la miscela di gas è costituita esclusivamente dal materiale di primer, ma durante l'applicazione la percentuale del materiale antighiaccio viene continuamente aumentata dallo 0 al 100%. Il risultato è un rivestimento con una parte inferiore fortemente adesiva e una parte superiore che impedisce ai cristalli di ghiaccio di attaccarsi.
L'allineamento casuale delle molecole crea un effetto antighiaccio
Durante i loro esperimenti, Coclite e Hernández Rodríguez hanno scoperto le basi della proprietà antighiaccio del rivestimento.
"Il materiale antighiaccio è costituito da molecole allungate che aderiscono al primer con orientamento verticale o orizzontale", spiega Hernández Rodríguez. "Più spesso applicavamo il materiale, più casuale diventava l'alternanza tra molecole verticali e orizzontali. E più casuale è la disposizione sulla superficie, maggiore è l'effetto repellente al ghiaccio." Questo meccanismo era precedentemente sconosciuto.
Per questo nuovo tipo di rivestimento è concepibile un'ampia gamma di applicazioni, ad esempio nel settore aeronautico. "Un rivestimento di questo tipo potrebbe accelerare lo sbrinamento degli aerei e utilizzare meno antigelo", afferma Coclite. Anche i sensori esposti agli agenti atmosferici disturbati dal ghiaccio potrebbero trarre vantaggio da tale rivestimento.
Ulteriori informazioni: Gabriel Hernández Rodríguez et al, Rivestimenti polimerici a gradiente antighiaccio depositati tramite iCVD:un nuovo approccio per il controllo e la mitigazione della formazione di ghiaccio, Materiali e interfacce applicati ACS (2024). DOI:10.1021/acsami.3c18630
Fornito dal Politecnico di Graz
