Gli scienziati della Rice University che hanno creato una pellicola antighiaccio per le cupole radar hanno ora perfezionato la tecnologia per funzionare come rivestimento trasparente per il vetro.

Il nuovo lavoro del chimico della Rice James Tour e dei suoi colleghi potrebbe mantenere le superfici di vetro dai parabrezza ai grattacieli libere da ghiaccio e nebbia, pur mantenendo la loro trasparenza alle frequenze radio (RF).

La tecnologia è stata introdotta questo mese sulla rivista dell'American Chemical Society Materiali applicati e interfacce .

Il materiale è costituito da nanonastri di grafene, strisce di carbonio dello spessore di un atomo create dalla scissione di nanotubi, un processo inventato anche dal Tour lab. Sia spruzzato, verniciato o rivestito di centrifuga, i nastri sono trasparenti e conducono sia il calore che l'elettricità.

L'anno scorso il gruppo Rice ha creato pellicole di nanonastri sovrapposti e vernice poliuretanica per sciogliere il ghiaccio su cupole radar militari sensibili, che devono essere tenuti liberi dal ghiaccio per mantenerli al massimo delle prestazioni. Il materiale sostituirebbe una struttura di ossido di metallo ingombrante e affamata di energia.

La vernice infusa di grafene ha funzionato bene, Giro ha detto, ma dove era più spesso, si guasterà se esposto a segnali radio ad alta potenza. "A una RF estremamente alta, le parti più spesse stavano assorbendo il segnale, " ha detto. "Questo ha causato il degrado del film. Quei punti sono diventati così caldi che si sono bruciati".

La risposta è stata quella di rendere i film più coerenti. I nuovi film hanno uno spessore compreso tra 50 e 200 nanometri:un capello umano è di circa 50, 000 nanometri di spessore e mantengono la loro capacità di riscaldarsi quando viene applicata una tensione. I ricercatori sono stati anche in grado di preservare la loro trasparenza. Le pellicole sono ancora utili per le applicazioni antighiaccio, ma possono essere utilizzate per rivestire vetro e plastica, nonché cupole radar e antenne.

Nel processo precedente, i nanonastri sono stati mescolati con poliuretano, ma i test hanno mostrato che gli stessi nanonastri di grafene formavano una rete attiva quando applicati direttamente su una superficie. Successivamente sono stati rivestiti con un sottile strato di poliuretano per la protezione. I campioni sono stati sparsi su vetrini che sono stati poi ghiacciati. Quando la tensione è stata applicata a entrambi i lati della diapositiva, il ghiaccio si scioglieva in pochi minuti anche se tenuto in un ambiente a meno-20 gradi Celsius, hanno riferito i ricercatori.

"Si può ora pensare di utilizzare queste pellicole nel vetro delle automobili come un antighiaccio invisibile, e anche nei grattacieli, " Tour ha detto. "I grattacieli di vetro potrebbero essere tenuti liberi da nebbia e ghiaccio, ma anche essere trasparente alle frequenze radio. È davvero frustrante di questi tempi trovarsi in un edificio dove il cellulare non funziona. Questo potrebbe aiutare ad alleviare il problema".

Tour ha notato che anche le future generazioni di Wi-Fi a lungo raggio potrebbero trarne vantaggio. "Sarà importante, man mano che il Wi-Fi diventa più onnipresente, soprattutto nelle città. I segnali non possono passare attraverso nulla di natura metallica, ma questi strati sono così sottili che non avranno problemi a penetrarli."

Ha detto che i film di nanonastri aprono anche un percorso verso l'incorporamento di circuiti elettronici in vetro che sono sia otticamente che RF trasparenti.