Un team di ricercatori del National Institute for Materials Science del Giappone (NIMS) e dell’Università del Connecticut hanno sviluppato una tecnica di stampa che consente di creare materiali con funzioni utili, tra cui l’idrorepellenza, senza attrezzature costose e processi complessi.
Una nuova tecnica di stampa consente di creare materiali con funzioni utili, tra cui l’idrorepellenza, senza l’impiego di attrezzature costose e processi complessi. L’hanno sviluppata i ricercatori del National Institute for Materials Science del Giappone (NIMS) e dell’Università del Connecticut, applicando una tecnica in grado di formare una nano/microstruttura periodica sulla superficie di una lastra di polidimetilsilossano (PDMS) e di trasferirla facilmente sulla superficie di un substrato di vetro. Oltre che per conferire proprietà come l’idrorepellenza, la tecnica può essere usata per fabbricare materiali anti-appannamento e/o generare colori strutturali sulle loro superfici, funzioni potenzialmente utili nello sviluppo di sensori di gas innovativi.
Grazie alle loro diverse capacità funzionali, le nano/microstrutture periodiche sono da tempo al centro della ricerca e dello sviluppo nella scienza dei materiali. Fabbricarle utilizzando tecniche convenzionali è però un processo lungo che richiede l’uso di attrezzature grandi e costose. Inoltre, queste tecniche non sono adatte per creare nano/microstrutture periodiche su ampie superfici. Anche se queste proprietà si possono ottenere utilizzando le tecnologie di stampa esistenti, sono ancora in fase di studio inchiostri adatti alla formazione di nano/microstrutture periodiche e metodi per il loro riempimento.
Una tecnica semplice e ripetibile
Il team di ricerca del National Institute for Materials Science del Giappone (NIMS) e dell’Università del Connecticut ha sviluppato una tecnica semplice e ripetibile per stampare una nano/microstruttura periodica su una superficie di substrato di vetro utilizzando una lastra di PDMS. Una lastra di PDMS contiene liquido PDMS che funziona come inchiostro quando viene trasudato dalla superficie della lastra. La lastra è in grado di formare una struttura rugosa periodica sulla sua superficie. Essa può quindi essere trasferita su una superficie di vetro portando la lastra di PDMS a contatto con la superficie di vetro e quindi rimuovendola, lasciando la nano/microstruttura periodica. Altri tipi di nano/microstrutture periodiche possono essere stampati sulla superficie di un substrato di vetro oltre alla struttura a pieghe, come le strutture colonnari e ondulate. Inoltre, altre sostanze (ad esempio, oli siliconici e nanoparticelle di silice) possono essere disperse nel PDMS liquido, consentendo alle nano/microstrutture periodiche risultanti di avere proprietà desiderabili per una varietà di scopi previsti.
Mediante questa technica, il team spera di creare nano/microstrutture periodiche che possono essere utilizzate per produrre materiali anti-appannamento o generando colori strutturali sulle loro superfici, funzioni potenzialmente utili nello sviluppo di sensori di gas innovativi. La tecnica potrebbe anche essere utilizzata per fabbricare superfici e materiali superidrofobici e superoleofobici utili nella raccolta dell’acqua atmosferica. Per raggiungere questi obiettivi, il team pianifica innanzitutto di ottimizzare le condizioni sperimentali in base alle quali può produrre varie forme di nano/microstrutture periodiche stampabili.
