Per una farfalla, anche il minimo acquazzone torrenziale può sembrare di essere sbattuto da una raffica di palle da bowling. E mentre gli insetti si riparano, anche la minima umidità residua che tocca le loro ali sottili come wafer può ostacolare la loro capacità di volare. Fortunatamente, le piccole creature hanno sviluppato ali dalla trama unica che eccellono nel respingere l'acqua e lo sporco.
Gli scienziati lo sanno da tempo. Ma sono le straordinarie ali alari che appartengono alla farfalla morfo blu, una specie tropicale originaria delle regioni della foresta pluviale dell'America centrale e meridionale, che è di particolare interesse per gli scienziati negli ultimi tempi. È stato scoperto che gli speciali motivi increspati sulla superficie, simili alle foglie di nasturzio, respingono i liquidi ad una velocità che supera anche le capacità di spargimento dell'acqua annunciate della foglia di loto.
"Per anni l'industria ha copiato il loto. Dovrebbero iniziare a pensare di copiare farfalle e nasturzi", dice la professoressa di ingegneria del MIT Kripa Varanasi alla BBC News . "Crediamo che queste siano le superfici più super-idrofobiche di sempre".
Varanasi è meglio conosciuto come il capo del gruppo di ricerca che ha sviluppato LiquiGlide, una tecnologia di superficie scivolosa che ha dimostrato di consentire al ketchup di scivolare facilmente fuori dalla bottiglia. Le sue ultime scoperte, pubblicate sulla rivista Nature, dimostrano come un altro materiale fabbricato con questa aggiunta di rughe possa davvero essere la sostanza più resistente all'acqua sulla terra.
Quindi, come funziona questo nuovo materiale? Come mostrato nel video, la superficie del silicio presenta creste rialzate non più alte di 0, 1 millimetri, che causano l'appiattimento di goccioline d'acqua cadenti come un pancake prima di spezzarsi immediatamente in goccioline più piccole e sparse. Più piccole sono le goccioline, più velocemente rimbalzano su una superficie. La quantità di tempo in cui il liquido viene a contatto con il materiale è notevolmente inferiore in questo modo - circa un terzo in meno, in effetti, di quanto sarebbe con altri materiali idrorepellenti.
Credito: cattura dello schermo da dimostrazione video
Allora, qual è il grande vantaggio di un materiale che può rimanere più asciutto degli altri? Poiché le goccioline più piccole vengono facilmente respinte, meno acqua su una superficie significa meno probabilità di accumulo di brina. Commercialmente, un tale materiale sarebbe di particolare interesse per l'industria aeronautica. Gli ingegneri sono costantemente alla ricerca di modi per impedire la formazione di ghiaccio sulle ali degli aerei; questo strato ghiacciato può alterare il flusso d'aria e mettere l'aereo a rischio di stallo. I sistemi antigelo che sciolgono il ghiaccio sono già integrati negli aeroplani per combattere tali problemi, ma un rivestimento superidrofobico fornirebbe un'ulteriore protezione contro il rischio. La trama ondulata potrebbe anche essere applicata alle pale delle turbine eoliche per migliorare le prestazioni e i tessuti, che potrebbero essere utilizzati per progettare abiti che ci proteggano meglio dagli elementi.
Per ora, Varanasi e il suo team di ricerca stanno lavorando su modifiche strutturali che sperano possano rendere il materiale ancora più resistente all'acqua. Credono che aumentare il numero di creste possa fare il trucco. "Spero di riuscire a ottenere una riduzione dal 70 all'80% [nei tempi di contatto]", afferma in un comunicato stampa. "Possiamo ridurlo ulteriormente."
