D'inverno, chi vive in montagna o al nord, passa spesso diversi minuti a scongelare il parabrezza dell'automobile dal ghiaccio. Per velocizzare la procedura basta dotarsi di una spatola e olio di gomito, o di spray chimici, ma è pur sempre una perdita di tempo.
La situazione è diversa se a ghiacciarsi è la turbina di un aereo: può essere pericoloso per il funzionamento del veicolo e l'incolumità dei passeggeri. Compagnie aeree o semplici automobilisti che non vogliono intoppi apprezzeranno un nuovo studio dell'Università del Michigan: un team di ricercatori ha sviluppato una copertura "ghiaccio repellente", poco costosa e capace di resistere nel tempo.
Sottile, chiara e leggermente gommosa al tatto, questa copertura si spruzza e potrebbe rendere il ghiaccio un problema del passato, facilitandone la rimozione con "la sola forza di gravità o una leggera brezza". Il nuovo rivestimento potrebbe anche portare grandi risparmi di energia nei congelatori, che oggi si affidano a sistemi di sbrinamento complessi e affamati di energia. Questo rivestimento potrebbe infatti fare lo stesso lavoro con un consumo energetico pari a zero, rendendo i congelatori domestici e industriali fino al 20% più efficienti.
Basata su una miscela di gomme sintetiche comuni non meglio precisata, la nuova soluzione dei ricercatori parte da approcci precedenti che si basavano sul rendere le superfici molto idrorepellenti o parecchio scivolose. Il team guidato dal professore associato Anish Tuteja è arrivato alla scoperta quasi per caso.
Durante i loro esperimenti hanno notato qualcosa di inatteso: i rivestimenti in gomma funzionano meglio per respingere il ghiaccio, anche quando tali rivestimenti non erano idrorepellenti. Alla fine hanno ricondotto il tutto a un fenomeno chiamato "interfacial cavitation".
Due superfici rigide - per esempio, il ghiaccio e il parabrezza di un'auto - possono aderire tra loro strettamente, richiedendo una grande quantità di forza per rompere il legame. A causa del fenomeno della interfacial cavitation, un materiale solido unito a una superficie gommosa si comporta diversamente. Anche una piccola quantità di forza può deformare la superficie gommosa, rompendo legame con il materiale solido.
Il nuovo approccio aumenta anche la durata rispetto alle precedenti coperture "ghiaccio fobiche". Il rivestimento ha superato una serie di test di laboratorio, tra cui prove di incisione, sale spruzzato per innescare la corrosione, alte temperature, abrasione meccanica e centinaia di cicli di gelo-disgelo.
Il team ha anche scoperto che modificando leggermente la morbidezza e gommosità del rivestimento si può gestire il grado di repellenza ghiaccio e durata nel tempo. Superfici più morbide tendono a essere più ghiaccio-repellenti, ma meno durature, mentre è vero il contrario per i rivestimenti più duri. Tale flessibilità consentirà loro di creare rivestimenti per una grande varietà di applicazioni.
"Un rivestimento per un aereo, per esempio, avrebbe bisogno di essere estremamente resistente, ma potrebbe essere meno ghiaccio-repellente a causa dei forti venti e le vibrazioni che potrebbero contribuire a spingere via il ghiaccio", dicono i ricercatori. "Il rivestimento di un freezer, d'altra parte, potrebbe essere meno durevole, ma dovrebbe disperdere il ghiaccio con la sola forza di gravità e lievi vibrazioni. La cosa grandiosa di nostro approccio è che è facile da mettere a punto per ogni applicazione ".
Il primo impiego commerciale (forse già dal prossimo anno) potrebbe riguardare i rivestimenti per l'imballaggio di alimenti surgelati. L'uso del rivestimento con automobili e aerei richiederà più tempo a causa dei severi requisiti di durabilità e sicurezza, ma i ricercatori sono al lavoro.
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