(PhysOrg.com) -- Mentre scienziati e ingegneri hanno sviluppato diversi prodotti che respingono l'acqua e, in misura minore, neve e ghiaccio, notevole spazio rimane per qualcosa di "nuovo e migliorato".

Il professore di ingegneria meccanica e industriale dell'Università dell'Illinois a Chicago, Constantine Megaridis, spera che lui e il suo team del Laboratorio di trasporto di fluidi su micro/nanoscala presso l'UIC trovino nuovi modi per raggiungere questo obiettivo.

Megaridis ha ricevuto $ 320, 000 National Science Foundation sovvenzione per indagare su ciò che viene chiamato "comportamento icofobico" da superfici selezionate. Usa rivestimenti con proprietà regolabili come texture controllate da micro a nanoscala che mostrano la capacità di respingere l'acqua - una proprietà chiamata superidrofobicità - o la capacità di autopulirsi.

La recente ricerca di Megaridis per sviluppare rivestimenti che siano sia superidrofobici che autopulenti ha prodotto risultati promettenti. Ora vuole iniziare la ricerca per vedere se tali rivestimenti possono essere migliorati, aggiungendo la qualità "icephobic" e testando i rivestimenti superficiali che rilasciano acqua e conducono elettricità.

"L'idea principale è quella di essere in grado di fornire una pelle che sia sia fobica che elettricamente conduttiva - quest'ultimo significa che puoi riscaldarla, " disse. "Immagina di avere un pezzo di ghiaccio ancorato in un terreno accidentato, superficie fredda. Cercare di rimuoverlo è impegnativo perché il ghiaccio è bloccato. Ma se aggiungi calore localmente e sciogli l'area di contatto tra il ghiaccio e la pelle superficiale, crei un sottile strato lubrificante per far scivolare via il ghiaccio."

Il lavoro di laboratorio di Megaridis si concentrerà sulla caratterizzazione di vari rivestimenti superficiali per comprendere meglio come far sì che queste superfici migliorino la perlatura dell'acqua e il roll-off. La forma del cordone d'acqua e l'inclinazione di una superficie per il rotolamento dell'acqua sono due proprietà chiave che caratterizzano la fobicità superficiale, o energia superficiale - che definisce l'affinità tra un solido e un liquido.

"Teflon, per esempio ha un'energia superficiale molto bassa. L'acqua non si attaccherà ad esso, "Ha detto Megaridis. "L'acqua si attacca al metallo impedendo il roll-off. I metalli hanno un'elevata energia superficiale."

Megaridis e il suo team di laboratorio sperano di imparare come rendere più durevoli, rivestimenti antighiaccio per applicazioni critiche e di alto valore, come le pale delle turbine eoliche che generano energia.

"Quando il ghiaccio si deposita sulle pale delle turbine, può rubare gran parte della potenza della turbina, " ha detto. "La formazione di ghiaccio sulle ali degli aerei è un altro problema a lungo termine su cui vorremmo lavorare".

Megaridis dice che il suo laboratorio ha gli strumenti giusti per studiare il problema. "Stiamo cercando di spingere la scienza in modo che i prodotti migliorino in questo settore, " ha detto. "Vogliamo produrre qualcosa che abbia valore per il mondo reale".

Parte della sovvenzione NSF sosterrà gli insegnanti di scienze della Benito Juarez Community Academy di Chicago, una scuola superiore nel quartiere di Pilsen, vicino al campus dell'UIC. Gli studenti selezionati che sperano di competere con successo nelle prossime fiere della scienza avranno l'opportunità di lavorare con gli studenti UIC nel laboratorio di Megaridis per saperne di più sulle opportunità di carriera scientifica e sulla disciplina necessaria per diventare uno scienziato.

"Speriamo di entusiasmare questi giovani studenti, " ha detto. "Mostreremo loro come viene fatta la ricerca. Offriremo anche l'accesso a attrezzature di ricerca scientifica di prim'ordine".