Alfonso Maruccia

I nanocosi con la fobia dell'acqua

Gocce d'acqua pesate molecola per molecola, tutto grazie ad un supercomputer giapponese. E così gli scienziati studiano materiali in grado di galleggiare magicamente sull'acqua e di pulire anche lo sporco più ostinato

Roma - Dopotutto, camminare sull'acqua come se fosse una sostanza solida non è qualcosa che si può vedere solo negli anime: le proprietà superidrofobiche di insetti come i gerridi (o "water strider") sono state analizzate dai ricercatori della University of Nebraska-Lincoln e dell'Istituto RIKEN in Giappone, scoprendo perché certe specie animali siano dotate di una straordinaria resistente alle molecole dell'acqua.

L'idrofobia, o la capacità delle molecole di essere respinte dall'acqua, è studiata sin dal 1930, ma è grazie al supercomputer in dotazione al RIKEN (il più veloce al mondo nel 2005, quando la ricerca è cominciata) che è stato possibile condurre un enorme numero di simulazioni sul diverso comportamento di superfici virtuali dotati di sostegni, a mimare le zampette di un gerride, messe a contatto con "piogge" di goccioline d'acqua.

In natura organismi come i bruchi o i suddetti water strider riescono a ottenere la condizione di superidrofobia attraverso una struttura a due livelli, composta da una superficie liscia e da strutture microscopiche a forma di flagelli. Tali strutture possono anche trovarsi su flagelli di dimensioni ancora inferiori, e il risultato finale è che la superficie complessiva dell'organismo aumenta di parecchio e le molecole che formano le gocce d'acqua non hanno modo di penetrare e raggiungere la superficie liscia alla base.
Negli studi condotti al RIKEN gli scienziati hanno scoperto che, date certe strutture e proprietà chimiche dei sostegni messi sotto esame (nel caso dei gerridi le zampette), esiste un punto di altezza critico oltre il quale l'acqua non può penetrare. In condizioni di superidrofobia, le molecole di acqua che scorrono sulla superficie senza poterla "bagnare" svolgono una vera e propria funzione pulente, trascinando via lo sporco mentre scivolano verso il basso.

I ricercatori sperano che la loro scoperta possa servire a migliorare le tecnologie nanoscopiche, che in futuro potrebbero mimare le proprietà "autopulenti" individuate al RIKEN. L'impiego del supercomputer giapponese, dicono ancora i ricercatori, ha permesso di condurre migliaia di repliche di uno stesso test, di non preoccuparsi di variabili come lo sporco, la temperatura e le correnti d'aria e di stabilire con esattezza il numero di molecole da cui dovevano essere composte le gocce d'acqua.

Alfonso Maruccia
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