Gli scienziati hanno sviluppato una superficie che rimane asciutta anche sott'acqua
Miscellanea / / October 05, 2023
I ragni campana, che trascorrono la maggior parte del tempo in acqua, hanno aiutato.
Ricercatori della Harvard John A. School of Engineering and Applied Sciences. Paulson (SEAS) sviluppato un materiale di superficie che rimane asciutto per mesi sott'acqua ed è ottimo anche per resistere all'adesione di batteri e organismi marini come i cirripedi.
Nello sviluppare tale materiale, gli scienziati si sono ispirati alle capacità del ragno acquatico (Argyroneta acquatica), noto anche come ragno campana. Questa è l'unica specie conosciuta di ragno che vive quasi interamente sott'acqua. Milioni di peli grossolani e idrorepellenti sul suo corpo intrappolano l'aria attorno al corpo, creando un serbatoio di ossigeno e una barriera tra i polmoni del ragno e l'acqua. Il sottile strato d'aria intrappolato dai peli è chiamato piastrone. Questo è esattamente ciò che i ricercatori hanno cercato di ricreare.
In pratica, sviluppare una superficie ruvida come quella di un ragno si è rivelata una vera sfida. Gli scienziati ci lavorano da decenni. Il fatto è che la riproduzione del piastrone rende la superficie meccanicamente più debole e più suscettibile a piccoli cambiamenti di temperatura e pressione.
Finora è stato possibile creare una superficie aerofila simile da una lega di titanio che attrae e rilascia bolle d'aria o gas, con rugosità nanometrica ottenuta mediante elettrochimica ossidazione.
Per testare la stabilità della superficie, i ricercatori l'hanno piegata, attorcigliata, bagnata con acqua calda e fredda e levigata con sabbia e acciaio: è rimasta aerofila. Dopo il rafting sono sopravvissuti più di 208 giorni di continua immersione in acqua (al momento della pubblicazione ricerca il piastrone era ancora sommerso e non mostrava segni di distruzione) e centinaia di immersioni nella capsula Petri. La superficie è stata in grado di ridurre significativamente la crescita di batteri e cirripedi e di impedire completamente l'attaccamento delle cozze.
Abbiamo utilizzato un metodo di caratterizzazione proposto dai teorici 20 anni fa per dimostrare che la nostra superficie è stabile. Ciò significa che non solo abbiamo creato un nuovo tipo di superficie superidrofobica estremamente repellente ed estremamente resistente, ma possiamo anche trovare un modo per fare la stessa cosa con un altro materiale.
Alessandro Tesler
autore principale dello studio
I ricercatori affermano che la superficie ha molti usi. Potrebbe essere utilizzato nei dispositivi biomedici per ridurre le infezioni post-chirurgiche o per prevenire la corrosione di tubazioni e sensori sottomarini. Stabilità, facilità di produzione e scalabilità lo rendono incredibilmente prezioso per le applicazioni del mondo reale, aggiunto scienziati.
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