Questo è un articolo che ho tradotto dal sito iflscience.com, questo sito è nato inizialmente come una semplice pagina facebook che, mostrando il lato divertende della scienza, ha saputo raccogliere 15.799.117 follower diventando così una vera e propria pagina di informazione scientifica.
L’articolo originale dal nome Superhydrophobic Material Developed That Makes Water Bounce Like A Ball lo potete trovare al seguente indirizzo: Link
Photo credit: Brigham Young University
Gli ingegneri dalla Brigham Young University (BYU) stanno sviluppando un materiale estremamente impermeabile che credono potrebbe migliorare l’efficenza di entrambe le centrali elettriche e sistemi di energia soloare. Questa superfice, chiamata superhidrophobic surface, è estremamente difficile da bagnare poichè costringe l’acqua ad aggregarsi e a formare perline che si fermano sulla superfice.
In natura si possono osservare numerosi esempi di superfice super-idrorepellente come le pime d’anatra, le ali delle farfalle e le foglie di loto. Queste superfici respingono efficacemente l’acqua, costringendo l’acqua ad aggregarsi e a formare piccole perle poichè questa è più attratta da se stessa che dalla superfice. Questo ha ispirato numerosi ingegneri del campo della biomedica, dove gli sceinziati provano ad imitare gli elementi della natura per risolvere problemi.
In questi recenti studi, che sono stati pubblicati in Physics of Fluids ingegneri dalla BYU hanno prodotto questa superfice combinando rivestimenti idrofobi con superfici ricoperte da micro colonne grandi un decimo di un capello umano. Dopo hanno testato le reazioni di questo materiale a contatto con l’acqua nelle più svariate situazioni.
Image credit: BYU. colonne microscopiche usate per creare la superfice superidrofobica
Rivestimenti di questo genere hanno numerosissime applicazioni diverse nel campo industriale. Possono essere spruzzati su capi di abbigliamento come stivali o giacche per renderli impermeabili, o su circuiti e griglie per tenerli puliti. Possono anche essere applicate agli scafi delle navi per impedire la crescita di microrganismi e ridurre la corrosione. Ma i ricercatori principali dello studio, Julie Crockett e Dan Maynes, vedono la loro ricerca applicata per aumentare l’efficenza delle produzione di energia.
La maggior parte delle centrali energetiche producono energia bruciando o carbone o gas per produrre vapore che ruota una turbina. Il parco solare più grande del mondo, che ha aperto quest’anno nel deserto del Mojave in California, produce energia elettrica in modo simile usando specchi giganti per dirigere i raggi solari su caldaie che creano vapore ad altissime temperature per far muovere le turbine del generatore.
Una volta che le turbine sono in moto, il vapore prodotto deve essere mandato indietro al sistema per poter essere riusato una volta condensato e ritornato allo stato liquido. se i condensatori venissero prodotti con superfici super-idrofobiche questo processo potrebbe essere molto più efficente. “Se le superfici sono cosparse da questo materiale, il fluido non è attratto al muro del condensatore, e non appena il vapore inizia a condensare diventa subito liquido rotolando al fondo del recipiente” queste sono le parole di Crockett che continua dicendo: “si può molto, molto rapidamente ed efficacemente condensare una grande quantita di gas.”
Secondo Maynes, se tali superfici venissero applicate alle celle fotovoltaiche la conversione dell’energia solare in energia elettrica potrebbe essere migliorata perchè significherebbe mantenere puliti i pannelli fotofoltaici.
Per produrre queste superfici, i ricercatori hanno poi rivestito il materiale già sviluppato con un sottile strato di materiale idrorepellente come il teflon. Hanno quindi utilizzato telecamere ad alta velocità per registrare come l’acqua interagisce con la superfice. Attualmente stanno ancora modificando le superfici per comprendere tutti i segreti di questa grande proprietà idrorepellente.
“La gente conosce già queste superfici, ma perchè causano goccioline o perchè si comportano in una determinata maniera resta un mistero”, dice Crockett “se non si conosce il motivo per cui certi fenomeni si verificano, nessuno può effettivamente trarne vantaggio”.
Per ulteriori informazioni guardate questo video rilasciato su You Tube dalla BYU:
Articolo di Justine Alford
Traduzione a cura di Marco Taddeo
L’articolo originale dal nome Superhydrophobic Material Developed That Makes Water Bounce Like A Ball lo potete trovare al seguente indirizzo: Link
Photo credit: Brigham Young University
Gli ingegneri dalla Brigham Young University (BYU) stanno sviluppando un materiale estremamente impermeabile che credono potrebbe migliorare l’efficenza di entrambe le centrali elettriche e sistemi di energia soloare. Questa superfice, chiamata superhidrophobic surface, è estremamente difficile da bagnare poichè costringe l’acqua ad aggregarsi e a formare perline che si fermano sulla superfice.
In natura si possono osservare numerosi esempi di superfice super-idrorepellente come le pime d’anatra, le ali delle farfalle e le foglie di loto. Queste superfici respingono efficacemente l’acqua, costringendo l’acqua ad aggregarsi e a formare piccole perle poichè questa è più attratta da se stessa che dalla superfice. Questo ha ispirato numerosi ingegneri del campo della biomedica, dove gli sceinziati provano ad imitare gli elementi della natura per risolvere problemi.
In questi recenti studi, che sono stati pubblicati in Physics of Fluids ingegneri dalla BYU hanno prodotto questa superfice combinando rivestimenti idrofobi con superfici ricoperte da micro colonne grandi un decimo di un capello umano. Dopo hanno testato le reazioni di questo materiale a contatto con l’acqua nelle più svariate situazioni.
Image credit: BYU. colonne microscopiche usate per creare la superfice superidrofobica
Rivestimenti di questo genere hanno numerosissime applicazioni diverse nel campo industriale. Possono essere spruzzati su capi di abbigliamento come stivali o giacche per renderli impermeabili, o su circuiti e griglie per tenerli puliti. Possono anche essere applicate agli scafi delle navi per impedire la crescita di microrganismi e ridurre la corrosione. Ma i ricercatori principali dello studio, Julie Crockett e Dan Maynes, vedono la loro ricerca applicata per aumentare l’efficenza delle produzione di energia.
La maggior parte delle centrali energetiche producono energia bruciando o carbone o gas per produrre vapore che ruota una turbina. Il parco solare più grande del mondo, che ha aperto quest’anno nel deserto del Mojave in California, produce energia elettrica in modo simile usando specchi giganti per dirigere i raggi solari su caldaie che creano vapore ad altissime temperature per far muovere le turbine del generatore.
Una volta che le turbine sono in moto, il vapore prodotto deve essere mandato indietro al sistema per poter essere riusato una volta condensato e ritornato allo stato liquido. se i condensatori venissero prodotti con superfici super-idrofobiche questo processo potrebbe essere molto più efficente. “Se le superfici sono cosparse da questo materiale, il fluido non è attratto al muro del condensatore, e non appena il vapore inizia a condensare diventa subito liquido rotolando al fondo del recipiente” queste sono le parole di Crockett che continua dicendo: “si può molto, molto rapidamente ed efficacemente condensare una grande quantita di gas.”
Secondo Maynes, se tali superfici venissero applicate alle celle fotovoltaiche la conversione dell’energia solare in energia elettrica potrebbe essere migliorata perchè significherebbe mantenere puliti i pannelli fotofoltaici.
Per produrre queste superfici, i ricercatori hanno poi rivestito il materiale già sviluppato con un sottile strato di materiale idrorepellente come il teflon. Hanno quindi utilizzato telecamere ad alta velocità per registrare come l’acqua interagisce con la superfice. Attualmente stanno ancora modificando le superfici per comprendere tutti i segreti di questa grande proprietà idrorepellente.
“La gente conosce già queste superfici, ma perchè causano goccioline o perchè si comportano in una determinata maniera resta un mistero”, dice Crockett “se non si conosce il motivo per cui certi fenomeni si verificano, nessuno può effettivamente trarne vantaggio”.
Per ulteriori informazioni guardate questo video rilasciato su You Tube dalla BYU:
Articolo di Justine Alford
Traduzione a cura di Marco Taddeo
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