Quando la pioggia cade su una finestra di vetro o su una copertura di plastica del lucernario, spesso forma perline. Questo perché queste superfici sono tipicamente idrofobiche, nel senso che respingono l'acqua.

Ma un trasparente, il rivestimento a base di nanoparticelle sviluppato dagli scienziati del servizio di ricerca agricola può cambiare rapidamente le superfici da idrofobe a idrofile, in modo che la pioggia non goccioli, e la tua visibilità non è compromessa.

Quando le gocce di pioggia entrano in contatto con il rivestimento a spruzzo, si diffondono, invece di perline, spiega il chimico Sanghoon Kim, che ha guidato gli studi sulle nanoparticelle.

Oltre al suo potenziale utilizzo su finestre, il rivestimento può essere applicato anche a pannelli solari, per evitare che lo sporco interferisca con le loro prestazioni.

Cosa c'è di più, Kim e colleghi hanno osservato che il rivestimento funziona bene su altri materiali, compresi Plexiglas e metalli come l'acciaio inossidabile.

Kim, chimico Atanu Biswas, e lo scienziato fisico Kervin Evans, tutti presso l'ARS National Center for Agricultural Utilization Research di Peoria, Illinois:ha creato le nanoparticelle del rivestimento utilizzando solo pochi prodotti chimici di laboratorio disponibili in commercio, compresa una proteina di origine ag.

Dall'inizio alla fine, la produzione delle nanoparticelle richiede meno di un'ora, comporta procedure semplici con prodotti chimici poco costosi, e non richiede attrezzature specializzate o riscaldamento costoso.

In un esperimento di proof-of-concept, i ricercatori hanno utilizzato l'albumina di siero bovino come proteina e l'etil cianoacrilato come materiale di partenza, fondamentale per creare le nanoparticelle. L'albumina di siero bovino è un coprodotto dell'industria bovina. L'etilcianoacrilato è un componente importante di ciò che è comunemente noto come "super colla".

Semplicemente dichiarato, le nanoparticelle si sono formate quando l'etil cianoacrilato ha reagito con l'albumina di siero bovino in una soluzione di etanolo acidificato. La centrifugazione di questa miscela in una centrifuga ha rimosso eventuali sottoprodotti della reazione, con conseguente nanoparticelle sospese nella soluzione.

L'applicazione del rivestimento è facile e veloce. Tutto ciò che serve è spruzzarlo su un vetro pulito o su un'altra superficie consigliata, quindi risciacquare con acqua.

Kim, Biswas, ed Evans hanno documentato i loro risultati in un articolo scientifico sottoposto a revisione paritaria pubblicato nel 2013 in Colloids and Surfaces B:Biointerfaces.

In uno studio successivo, Kim e il collega Yeon Seok Kim, dell'Istituto nazionale di standard e tecnologia, hanno usato la gliadina, una proteina del grano, per dimostrare che il loro processo è applicabile sia alle proteine ​​vegetali che a quelle animali. Un articolo pubblicato quest'anno su Journal of Nanoparticle Research ha dettagli.

Tipicamente, le proteine ​​vegetali sono meno costose di quelle di origine animale. Indipendentemente dalla fonte agricola scelta, stime informali dei costi suggeriscono che il nuovo rivestimento potrebbe essere realizzato allo stesso costo o ad un costo inferiore rispetto ai rivestimenti idrofili già presenti sul mercato.

Il fatto che il rivestimento Peoria sia pronto per la pioggia in circa un minuto lo rende apparentemente unico. ARS sta cercando un brevetto per la ricerca, e gli scienziati cercano partner industriali, come i produttori di prodotti per la pulizia dei vetri, commercializzare l'invenzione.