Imparare da Madre Natura

Madre Natura è la scopritrice più innovativa. Nel corso di milioni di anni, ha creato i colori più belli che possono essere visti in qualsiasi momento dell'anno. Oltre al bell'aspetto, la Natura non dimentica la necessità di proteggere le piante. Una delle soluzioni è rappresentata da una pianta che è simbolo di purezza. Il suo nome latino è Nelumbo Adans. I biologi, studiando la struttura della foglia di loto, hanno scoperto un meccanismo naturale di autopulizia. La struttura microscopica della superficie della foglia e la sua composizione chimica fanno sì che le foglie non si chiudano per fattori esterni. Le gocce d'acqua rotolano sulla superficie della foglia (ricordando il mercurio liquido), raccogliendo gli inquinanti (particelle di fango, piccoli animali). Questo fenomeno è noto come effetto loto.

L'industria automobilistica è guidata da nuove tecnologie, idee, colori e innovazioni. I team di ricerca e sviluppo sono responsabili del monitoraggio e della selezione di concetti come questo particolare, che ricorda le gare di Formula 1, dove l'obiettivo è scacciare la concorrenza. L'effetto (idrofobicità), cioè la capacità di respingere le molecole d'acqua, inizia lentamente a bussare alle porte delle nostre auto. La posta in gioco è enorme. Il numero totale di auto lavate ogni anno raggiunge i 2,3 miliardi di auto in oltre 113.000 autolavaggi. Ricordate l'effetto loto? Ora immaginate un'auto con un simile rivestimento autopulente...

L'effetto del fiore di loto è diventato carburante e ispirazione in questa corsa, perché non è forse vero che tutti desiderano un'auto che abbia sempre un aspetto (quasi) perfetto? Quante volte non abbiamo tempo o solo un po' di voglia di andare al vicino autolavaggio.

Perché le gocce d'acqua bagnano la superficie del vetro e non bagnano la foglia di loto?

Fondamentalmente, l'acqua forma gocce perché le molecole d'acqua si "piacciono" molto. Preferiscono circondarsi di altre molecole d'acqua piuttosto che toccare l'aria o altre superfici. La forma a goccia è il modo migliore per avere la maggior parte dell'acqua a contatto. La forma a sfera è quella che presenta la superficie minima per un dato volume. A questo punto vale la pena menzionare due parole chiave: bagnatura e angolo di contatto. Questi due parametri influenzano in modo significativo la presenza di gocce d'acqua su una determinata superficie, oppure se questa è così "scivolosa" da rimanere asciutta. Maggiore è l'angolo di contatto, più pulita è la superficie. A sua volta, più l'angolo è piccolo, la superficie diventa suscettibile di essere bagnata. Dal punto di vista molecolare, grazie alla distribuzione uniforme degli elettroni, le molecole idrofobe sono non polari e attirano per attrazione chimica altre molecole non polari. A loro volta, le molecole d'acqua sono polari e, in poche parole, si tratta di una relazione senza uscita tra loro. Quindi, un rivestimento idrofobico è uno strato di particelle non polari caratterizzate da un piccolo angolo di contatto che respinge l'acqua, i liquidi e lo sporco.

Cosa c'è alla fine di questa strada trasversale? I rivestimenti idrofobici e superidrofobici hanno già trovato impiego nella produzione di scafi di navi. Contribuiscono a ridurre la resistenza ai fluidi, un fattore importante per la costruzione di navi sempre più grandi. La resistenza ai fluidi è fondamentale anche nei sottomarini, dove la riduzione della resistenza causata dall'acqua aumenta il potenziale di mobilità. Possono anche ridurre la corrosione e la formazione di ghiaccio sulle parti mobili del corpo, e questo in ogni luogo del mondo gioca un ruolo significativo nello sfruttamento.

Togliere lo sporco

I proprietari di auto si preoccupano di mantenerle pulite con poco sforzo. Tutti si aspettano che la propria auto appaia come se fosse stata appena pulita. La prima rondine che segnala cambiamenti significativi nelle proprietà delle vernici utilizzate nelle auto è stata osservata nel 2014. L'effetto "tergicristallo invisibile" basato sulle nanotecnologie è stato sviluppato e dimostrato da Nissan. Il rivestimento consente di mettere da parte la spugna e il tergicristallo. Durante il test drive la Nissan Note, rivestita con il suddetto rivestimento, si è sbarazzata con grande efficienza dello sporco dalla carrozzeria dell'auto. Il filmato presentato durante il tour era ovviamente di carattere promozionale. Dopo aver visto il test, si moltiplicano le domande sulla durata del rivestimento, sui metodi di manutenzione e sulla resistenza ai danni meccanici.

Nothing's Perfect

Purtroppo, una ricerca presentata in questi giorni dall'Imperial College di Londra e dalla Dalian University of Technology in Cina dimostra che il maggiore svantaggio di questi rivestimenti è proprio la loro suscettibilità ai danni meccanici. Il rivestimento nelle soluzioni attuali viene applicato per ultimo, protegge la vernice pur essendo suscettibile a condizioni atmosferiche sfavorevoli e graffi di lunga durata.

Il concetto trasmette immaginazione come la Ferrari Enzo. Le possibilità sono quasi infinite, il che è la forza trainante per ulteriori ricerche ed esperimenti, per cui è impaziente di aspettarsi sempre più prodotti e tecnologie moderne come questa nell'industria automobilistica.

Che cosa si muove

Gli attuali rivestimenti idrofobici non sono popolari a causa del loro prezzo e soprattutto della loro durata. Abbiamo soluzioni collaudate sul mercato molto più economiche e, cosa importante, applicabili ai rivestimenti esistenti. Applicando la cera sulla superficie della vernice della nostra auto, otteniamo un effetto meno spettacolare, ma che influisce significativamente sulla pulizia dell'auto. Le cere basate sulla nanotecnologia creano un terreno scivoloso per ogni goccia e, di conseguenza, lo sporco non aderisce in modo significativo. Suggerisco di proteggere il rivestimento con una cera lucidante (ad esempio Profax WAX) sull'auto appena pulita. Il prodotto conferisce al rivestimento le proprietà di cui sopra e allo stesso tempo permette di estrarre il colore chiaro della vernice.