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Osservazione della bagnabilità di superficie sotto l'acqua

I microscopi Leica aiutano gli scienziati a studiare le superfici "auto pulenti"

Immagine confocale in 3D dell'interfaccia aria-acqua sotto la goccia d'acqua situata sopra una superficie super idrofobica.Il substrato è in smalto microtesturizzato rivestito di oro e modificato con un monostrato auto assemblato di dodecanetiolo.

Alcuni scienziati hanno utilizzato un microscopio confocale e profilometro ottico Leica per comprendere meglio le proprietà di bagnabilità delle superfici idrofobiche (idro repellenti).Hanno così potuto registrare immagini delle superfici su cui era stata versata dell'acqua, per studiarne la rugosità e i cambiamenti nel corso del tempo.L'obiettivo è quello di contribuire allo sviluppo di materiali con superfici auto pulenti per diverse applicazioni.

Le superfici idro repellenti sono spesso usate in natura, da piante e insetti, per mantenersi puliti e senza scorie, nonché per ridurre la perdita di acqua.Solitamente ciò è visibile quando l'acqua forma delle gocce a contatto con la superficie del materiale.Ne sono un esempio la cera o gli idrocarburi polimeri.La proprietà di un materiale di respingere l'acqua si chiama idrofobicità.Le superfici super idrofobiche, come quelle delle foglie di alcune piante e dell’esoscheletro degli insetti, sono in grado di respingere efficacemente l'acqua.

Le superfici auto pulenti si rivelerebbero molto pratiche nei dispositivi elettronici (display, schede elettroniche), in accessori di veicoli ed edifici (sedili, mobili, finestre e pareti), nonché nel settore tessile (abiti e tessuti).Questo tipo di tecnologia aiuta a mantenere le superfici prive di contaminazioni, semplificando notevolmente la pulizia,inoltre ridurrebbe la presenza di residui di polvere o altre particelle, nonché acqua, olio e altri liquidi.

La super idrofobicità è un argomento chiave, nonché oggetto di ricerca del gruppo guidato dal Prof. Boaz Pokroy presso il Technion Israel Institute of Technology. Utilizzando il microscopio confocale e profilometro ottico Leica DCM, il gruppo è riuscito per primo a visualizzare il fondo di una goccia d'acqua su una superficie idrofobica, nell'interfaccia aria-acqua.I dati ottenuti dall’immagine aiutano a migliorare la comprensione dei fenomeni di bagnabilità interfacciale. Inoltre il gruppo ha potuto registrare una serie di immagini di un sottile strato di cera su oro, con sopra una goccia d'acqua.Col passare del tempo lo strato di cera ha mostrato un cambiamento nella rugosità della superficie che si è trasformata, passando da idrofobica a super idrofobica col passare delle ore; ciò si è verificato a causa della tensione presente nello strato, la quale ha indotto, a sua volta, una nuova cristallizzazione.

Forse un giorno le superfici super idrofobiche saranno ampiamente usate per costruire tavoli, finestre, porte e addirittura per produrre abiti .Le superfici super idrofobiche aiuterebbero a mantenere puliti gli oggetti in modo molto più semplice.

 

 

 

Profilo estratto lungo la dimensione x dell'immagine confocale per la superficie super idrofobica.Profilo dell'interfaccia aria-acqua sotto la goccia d'acqua situata sulla superficie del substrato.L'altezza massima del profilo è indicata dal valore di Rt.