Cosa succede quando una goccia d'acqua cade su una foglia di loto? Non è una domanda filosofica, ma un fenomeno naturale che gli scienziati hanno studiato, e cercando di dare un senso a, per centinaia di anni.

La goccia d'acqua cade, rimbalza, e rotola via senza lasciare traccia, lasciando la foglia pulita e idrorepellente.

Ora gli scienziati del Nokia Research Center di Cambridge credono di poter replicare lo stesso effetto sul tuo telefono, utilizzando le nanotecnologie.

Chris Bower, il Principal Scientist presso l'NRC di Cambridge, lo riassume:

"Come molti scienziati, stiamo cercando di copiare ciò che la natura ha fatto perfettamente per migliaia di anni".

Per ottenere l'impermeabilità, e antimacchia, qualità di una foglia di loto il team di NRC è nelle fasi finali della progettazione di un rivestimento superidrofobico da applicare all'esterno di un telefono cellulare.

Se hai mai usato una padella antiaderente in teflon, avrai familiarità con i normali rivestimenti idrofobici già disponibili, ma i rivestimenti superidrofobici aggiungono una nanostruttura per intrappolare uno strato d'aria sulla superficie che assicura che una goccia d'acqua non la raggiunga mai .

Chris Bower produce due tessere labirinto Nokia portatili per dimostrare la differenza. Prima fa cadere l'acqua su una superficie che non ha alcun rivestimento:“L'acqua si diffonde, come questo, e riveste la superficie, "dice.

Poi Bower fa cadere una goccia d'acqua sul labirinto con il normale rivestimento idrofobo. Come previsto, l'acqua mantiene la sua forma, e puoi guidarlo – un po' incerto – nel labirinto.

Provare il labirinto con il rivestimento Superidrofobico fa una differenza drammatica: l'acqua cade e quasi rimbalza di nuovo, perline strettamente insieme - e poi quasi scivola sulla superficie.

Bower spiega:"Un rivestimento idrofobo, come il Teflon, ha una bassa energia superficiale e un alto angolo di contatto di 120 gradi, che fa sì che l'acqua formi discrete goccioline sulla superficie.

Continua spiegando che i rivestimenti superidrofobici hanno un angolo di contatto che può avvicinarsi a 180 gradi - e il liquido forma gocce discrete che rimbalzano letteralmente sulla superficie:

“La differenza è il rivestimento nanostrutturato, intrappolare aria nell'interfaccia, questo assicura che il liquido non tocchi mai effettivamente la superficie.

La realizzazione del nanorivestimento può essere eseguita in vari modi:“Ci sono nanorivestimenti molto sottili che essenzialmente depositano solo uno strato di molecole, o rivestimenti più convenzionali di fluoropolimeri o siliconi che possono avere uno spessore di diversi micrometri. Potrebbe essere depositato da una soluzione, rivestito a spruzzo, o rivestito per immersione.”

Il Team dell'NRC di Cambridge ha allestito una dimostrazione di un Nokia Lumia 710 che è stato trattato con un rivestimento superidrofobico realizzato nei loro laboratori.

L'acqua cade sul Lumia710 con rivestimento superidrofobico, rimbalza, e rotola via, cadendo su un sottile strato di grafene sottostante, anch'esso trattato con un rivestimento superidrofobico.

In questo caso lo strato di grafene agisce come un sensore che rileva la goccia d'acqua e attiva una telecamera ad alta velocità per catturare filmati al rallentatore in modo da poter vedere la goccia che rimbalza su una superficie superidrofobica.

Bower stima che il grafene avrà probabilmente un impatto significativo sui dispositivi mobili:

“Il grafene è la superficie definitiva, non ha ingombro quindi è molto sensibile. È il materiale più forte conosciuto, è il materiale più duro conosciuto, ha prestazioni elettriche 100 volte migliori del silicio.”

Il grafene è già utilizzato nei rivestimenti antistatici, e Bower afferma che sarà probabilmente utilizzato come sostituto diretto del conduttore trasparente Indium Tin Oxide negli schermi di visualizzazione.

Quindi cosa può fare effettivamente un rivestimento superidrofobico sul tuo telefono?

Bower non può garantire che tu possa fare immersioni con il tuo cellulare in acque profonde e ne uscirà illeso:i fori e le linee in un telefono cellulare rendono difficile garantire che possa mai essere completamente impermeabile.

Ma un rivestimento superidrofobico rende probabile che tu possa far cadere il telefono in una ciotola d'acqua, o in una tazza di caffè, e sopravviverà.

“Migliorerà la resistenza all'acqua, resistenza alle impronte digitali e proprietà antiriflesso del dispositivo.

Sebbene sia già disponibile la tecnologia per rivestire l'interno di un telefono, Bower afferma che è molto più difficile creare un rivestimento abbastanza resistente da poter essere utilizzato come rivestimento esterno:

“La sfida più grande è rendere le nanostrutture abbastanza robuste da resistere all'usura quotidiana. Potresti mettere un rivestimento superidrofobico all'interno di un dispositivo ora perché le persone non possono degradarlo, non può essere sbattuto in tasca. Metterlo all'esterno è molto, molto più duro. Ma lo vuoi all'esterno perché è lì che vedi gli effetti di mantenere il tuo telefono davvero pulito.

Il team del Nokia NRC di Cambridge è "abbastanza vicino", lui dice, al perfezionamento di un robusto rivestimento esterno superidrofobico.

La superidrofobia è solo una parte della costruzione di una nuova forma di telefoni. Al Cambridge NRC il team sta lavorando sull'utilizzo della nanotecnologia per realizzare telefoni che non solo sopravvivono all'immersione in liquidi, ma che può anche allungarsi, piegare e flettere:

“Stiamo creando un nuovo tipo di interattività, Bower dice, "Un linguaggio tattile completamente nuovo per come usi il telefono."

Comunque, Bower aggiunge, la natura trionfa ancora. Nessuno ha ancora creato un rivestimento superidrofobico in grado di ripararsi da solo, come una foglia di loto. Questa è la sfida che ancora ci aspetta.