Navi inaffondabili domani, grazie a una struttura metallica che respinge l’acqua
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Rochester (New York) ha sviluppato un nuovo tipo di struttura metallica che repelle l’acqua. Potenzialmente potrebbe rappresentare una rivoluzione per il settore navale; questa tecnologia infatti potrebbe rendere le navi inaffondabili anche in presenza di danni negli scafi.
Il docente di ottica e fisica, Chunlei Guo, ha spiegato sulla rivista scientifica “ACS Applied Materials and Interfaces” che il segreto di questa innovazione è legato a una tecnica di incisione laser a dimensione micrometrica e nanometrica – frazioni di micron insomma – che applicata su superfici metalliche consente di creare complessi motivi geometrici capaci di intrappolare l’aria. Il risultato è quello di ottenere superfici superidrofobiche o idrorepellenti. In pratica è come se un corpo immerso producesse una spinta superiore rispetto al normale.
Come in altri casi è stata la Natura a ispirare i ricercatori. Ad esempio i ragni acquatici Argyroneta creano una rete subacquea a forma di cupola – una cosiddetta campana subacquea – tra le loro zampe super-idrofobiche e gli addominali. Questa una volta riempita d’aria consente un agevole galleggiamento, anche se perforata.
“L’intuizione chiave è che le superfici superidrofobiche (SH) sfaccettate possono intrappolare un grande volume d’aria, il che indica la possibilità di utilizzare le superfici SH per creare dispositivi galleggianti”, hanno sottolineato i ricercatori.
L’attuale prototipo è composto da due piastrine parallele in alluminio con superfici “abrase” rivolte verso l’interno e poste alla giusta distanza per intrappolare e trattenere abbastanza aria da consentire la fluttuazione nell’acqua. Le superfici superidrofobiche impediscono all’acqua di entrare nel compartimento anche quando la struttura è costretta a immergersi totalmente. Anche se a distanza di mesi le strutture hanno mantenuto la capacità di “galleggiare” – pur essendo state anche forate – è stata rilevata una riduzione delle proprietà idrofobiche.
Il processo di incisione è stato applicato sull’alluminio ma potrebbe essere usato con altri materiali, secondo Guo. Uno dei limiti sta nella tempistica di lavorazione: inizialmente ci voleva 1 ora per incidere un’area di una superficie di un pollice per pollice; ora con laser sette volte più potenti si procede più speditamente ma l’applicazione industriale richiederà ancora sperimentazione.
Il progetto è stato supportato dal finanziamento della Bill & Melinda Gates Foundation, dell’US Army Research Office e della National Science Foundation.
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