Bagnabilità delle superfici, Unisalento: ideato un modello che predice la dinamica di contatto

Si chiama “wetting”, “bagnabilità” delle superfici, ed è la proprietà dei materiali che determina caratteristiche come l’anticontaminazione, l’antigelo, l’attrito, l’adesione. Nello studio “Quantifying wetting dynamics with triboelectrification”, pubblicato sul volume 9 della rivista “Advanced Science” (Wiley), che gli ha dedicato anche la copertina interna, i ricercatori del Dipartimento di Ingegneria dell’innovazione dell’Università del Salento assieme a quelli dell’Imperial College di Londra (Dipartimento di Ingegneria meccanica), dell’Accademia Cinese delle Scienze (Istituto di Chimica Fisica, Lanzhou) e dell’Istituto Italiano di Tecnologia (CBN, Arnesano), propongono un modello multiscala che predice in maniera efficace la dinamica di contatto, cioè la natura dell’interazione fra la superficie e i liquidi. Disponibile in “policy fair”, si tratta di un modello molto utile per comprendere il fenomeno del wetting, con possibili applicazioni in vari settori: da quello bio-medico (per esempio per la progettazione e l’analisi in applicazioni di bio-sensing) all’automotive/aerospace (per l’anti-icing, il self-cleaning, le superfici intelligenti e altro).

«Si sa ancora poco su come avvengano le transizioni tra i diversi stati», spiega Michele Scaraggi, docente di Meccanica applicata alle macchine a UniSalento, «Nel nostro studio, la dinamica di wetting è stata quantificata con precisione utilizzando il fenomeno di triboelettrificazione solido-liquido. La comprensione teorica del processo di triboelettrificazione ha rivelato come le micro/nano-geometrie superficiali regolano la stabilità/infiltrazione del fluido, dimostrando anche la generalità dell’approccio degli autori nella comprensione delle transizioni di wetting. Il modello multiscala che abbiamo sviluppato predice in maniera efficace la dinamica di contatto, ovvero la natura dell’interazione fra la superficie e i liquidi, e le nanocorrenti associate. Questo ha permesso di comprendere i risultati sperimentali ottenuti su diverse superfici, associando alla misurazione in tempo reale delle cariche elettriche da contatto e dell’angolo di contatto apparente i valori delle aree reali di interazione. Determinare lo stato di wetting di una superficie era possibile, sino a ora, solo in laboratorio. L’approccio sviluppato dal gruppo di ricerca grazie alla misurazione delle nanocorrenti permetterà di rilevare le variazioni superficiali e contestualmente individuare i mutamenti delle caratteristiche di wetting sui dispositivi, in condizioni applicative reali e in tempo reale».

“Advanced Science” è una rivista interdisciplinare ad accesso libero che si occupa di ricerca fondamentale e applicata nel campo della scienza dei materiali, della fisica e della chimica, delle scienze mediche e della vita, dell’ingegneria. Per leggere lo studio: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202200822