STATI UNITIUna struttura metallica che respinge l’acqua renderà le navi del futuro inaffondabili

Un gruppo di scienziati dell’Università americana di Rochester (New York) ha realizzato un nuovo tipo di struttura metallica talmente idrorepellente da risultare inaffondabile. Questa innovativa tecnologia potrebbe rivoluzionare il settore navale in quanto si potrebbero realizzare delle navi inaffondabili anche in presenza di fori o danni negli scafi.

Chunlei Guo, docente di fisica e ottica, ha spiegato sulla rivista scientifica ACS Applied Materials and Interfaces che questa scoperta si fonda su una tecnica di incisione laser a dimensione micrometrica e nanometrica, cioè frazioni di micron, che applicata su superfici metalliche permette di creare complessi motivi geometrici capaci di intrappolare l’aria. In questo modo si ottengono superfici superidrofobiche o idrorepellenti, poiché è come se un corpo immerso producesse una spinta superiore rispetto al normale.

L’idea alla base di questa struttura è ispirata agli stratagemmi adottati in natura da alcuni tipi di ragni e formiche che riescono a sopravvivere lunghi periodi sia sopra che sotto la superficie dell’acqua. Il ragno palombaro (Argyroneta aquatica), ad esempio, crea una tela subacquea a forma di campana che riempie con piccole quantità d’aria trasportate dalla superficie tramite i peli super-idrofobici del suo addome. Questa campana, una volta riempita d’aria, consente un agevole galleggiamento, anche se perforata. Come ha infatti affermato Guo, “l’interpretazione 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”.

Il prototipo sviluppato è formato da due piastrine parallele in alluminio, con superfici abrase rivolte verso l’interno, poste tra loro alla giusta distanza per contenere la quantità d’aria necessaria per far galleggiare l’intera struttura. Le superfici superidrofobiche non permettono all’acqua di entrare nel compartimento anche quando la struttura viene immersa totalmente. A distanza di mesi le strutture hanno mantenuto la capacità di galleggiare, anche se è stata rilevata una lieve riduzione delle proprietà idrofobiche.

Secondo Guo, il processo di incisione è stato effettuato sull’alluminio ma potrebbero essere adoperati anche altri materiali. Inoltre, all’inizio ci voleva un’ora per incidere un’area di una superficie di un pollice per pollice, mentre oggi con laser sette volte più potenti si avanza più velocemente. Ma ovviamente serviranno ulteriori sperimentazioni prima che si giunga ad un’applicazione industriale di questa tecnologia. Ad ogni modo, il progetto ha ricevuto finanziamenti dalla Bill & Melinda Gates Foundation, dall’US Army Research Office e dalla National Science Foundation.