Il pesce istrice ispira il materiale superidrofobico del futuro

Il pesce istrice ha ispirato un materiale idrorepellente di nuova generazione. La natura ha sviluppato una straordinaria gamma di materiali che aiutano gli organismi a prosperare in diversi habitat. A volte, gli scienziati possono sfruttare questi progetti per realizzare materiali con funzioni simili o completamente nuove. I ricercatori, che hanno riferito in ACS Applied Materials & Interfaces, sono riusciti a creare un materiale superidrofobico ispirandosi alla pelle appuntita del pesce istrice.

I materiali superidrofobici sono estremamente idrorepellenti, facendo rotolare o rimbalzare goccioline d’acqua. Tali superfici, potrebbero essere utilizzate per svariate applicazioni, come autopulizia, antigelo e prevenzione della corrosione. I materiali devono in genere la loro idrorepellenza a minuscole strutture a forma di ago sulla superficie. Tuttavia, questi materiali sono fragili e possono essere facilmente danneggiate dalla flessione.

Inoltre, le strutture spinose possono essere graffiate o tagliate. Traendo ispirazione dalla pelle spinosa ma flessibile del pesce istrice, Yoshihiro Yamauchi, Masanobu Naito e colleghi hanno cercato di sviluppare una struttura superidrofobica più resistente. I ricercatori hanno pensato che, anche se la pelle di istrice non è idrorepellente, fabbricare le spine partendo da un composto idrofobo e ridurle fino alla scala scala nanometrica potrebbe renderle superidrofobiche.

Una materiale altamente flessibile

Per sviluppare il materiale superidrofobo, il team ha prodotto squame ispirate al pesce istrice in microscala, fatte di ossido di zinco. Successivamente, per dare elasticità al materiale, hanno aggiunto un polimero siliconico, che combinato con le spine forma una struttura porosa. Il materiale ottenuto, che poteva essere modellato in varie forme o rivestire altre superfici, non era solo superidrofobo ma anche altamente flessibile.

A differenza di altri materiali superidrofobici , la struttura porosa ha trattenuto la sua idrorepellenza anche dopo essere stato ripetutamente piegato o attorcigliato. E poiché le strutture componevano tutto il materiale, non solo sulla superficie, graffi o tagli non influivano sulla sua stabilità. In questo modo, la flessibilità e la porosità del materiale aiutano a ammortizzare gli impatti meccanici e le deformazioni.