Le ali delle cicale ispirano la progettazione di superfici impermeabili

Un gruppo di ricerca multidisciplinare che studia le proprietà fisiche e chimiche delle ali degli insetti ha dimostrato che è possibile riprodurre le nanostrutture che rendono idrorepellenti le ali delle cicala e impediscono ai batteri di insediarsi sulla loro superficie. I ricercatori sostengono che la nuova tecnica, basata sull’impiego di comune smalto per unghie, sarà facilmente applicabile poiché economica e sarà fondamentale in futuro per produrre superfici impermeabili altamente tecnologiche.

Le nuove superfici impermeabili: un regalo delle cicale

Il gruppo, mediante un processo di litografia nanoimprinting, ha creato un modello delle complicate nanostrutture a forma di pilastro situate sulle ali di una cicala denominata Neotibicen pruinosus, che popola l’area centrale degli Stati Uniti. Il modello è interamente solubile e le sue dimensioni equivalgono mediamente al 94,4% dell’altezza del pilastro e al 106% della superficie dell’ala.

Maryanne Alleyne, docente di Entomologia della University of Illinois e co-direttrice della ricerca, afferma che il team ha scelto di utilizzare le ali di questa particolare specie di cicala poiché le indagini svolte in passato provano che le complicate nanostrutture ivi presenti sono dotate di una straordinaria capacità idrorepellente. Questa eccezionale proprietà è imprescindibile in una vastissima gamma di applicazioni ingegneristiche nei settori più disparati.

In laboratorio, gli scienziati applicano uno smalto per unghie ad asciugatura rapida direttamente su un’ala di cicala, per poi lasciarla riposare a temperatura ambiente affinché avvenga la polimerizzazione. La prof.ssa Alleyne sottolinea la difficoltà nel reperimento dello smalto più appropriato, che non doveva deformarsi né allungare il modello durante la rimozione.

Alleyne ribadisce che, nonostante non sia noto se siano le sostanze chimiche sulla superficie dell’ala, le nanostrutture su di essa presenti o una combinazione di entrambe, a esplicare l’attività battericida, la capacità di produrre materiali utilizzando differenti sostanze chimiche e strutture ci aiuterà a rispondere a questa domanda fondamentale. Questo nuovo metodo di fabbricazione relativamente semplice sarà poi fondamentale per progettare materiali multifunzionali idonei ad assolvere alle molteplici esigenze dell’uomo. I risultati dello studio sono riportati sulla rivista Nano Letters.

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