Usare il ghiaccio per una superficie “naturalmente” antigelo

Arriva una nuova superficie antigelo, in grado di rimanere al 90% asciutta e non ghiacciata, senza bisogno di ricorrere al calore o di utilizzare composti chimici per eliminare il ghiaccio: si tratta del prototipo presentato dagli scienziati del Virgina Tech in uno studio pubblicato su ACS Applied Materials & Interfaces. Questo design, spiegano i ricercatori, potrebbe trovare diverse applicazioni per componenti antigelo, a partire dai vetri delle auto fino a parti degli aerei – un’industria che costa alle aziende e ai consumatori  miliardi di dollari ogni anno e che ha un impatto non trascurabile  sull’ambiente. 

I rimedi antigelo utilizzati fino ad ora si sono infatti sempre basati sull’applicazione di composti chimici (come anche il sale che viene utilizzato per scongelare le strade) o sull’utilizzo di energia, come ad esempio il calore. In tempi più recenti, sono stati introdotti particolari materiali che impediscono al ghiaccio di formarsi sulle superfici che ricoprono, ma questi tendono ad essere fragili e non molto duraturi.

“Nella nostra soluzione, non abbiamo utilizzato nessun tipo di materiale o composto chimico o tipo di energia per sconfiggere il ghiaccio,” ha spiegato Farzad Ahmadi, autore principale dello studio, “Abbiamo invece utilizzato la particolare composizione chimica del ghiaccio per impedirgli di formarsi.”

Il prototipo è composto da una superficie di alluminio non trattato, su cui sono state applicate delle strisce di ghiaccio ed una matrice composta da scanalature microscopiche. In questi piccolissimi solchi si concentrano sottili strisce di ghiaccio che sono in grado di creare zone di bassa pressione sulla superficie. Tali aree raccolgono l’umidità dall’aria circostante e la concentrano sulla più vicina striscia di ghiaccio. La parte occupata da queste strisce compone solamente il 10% del prototipo, lasciando il resto della superficie asciutta. Il design è quindi l’elemento chiave – come spiegano i ricercatori, e questo principio può essere applicato a qualsiasi tipo di materiale.

Tra le possibili applicazioni, ad esempio, ci sono i componenti esterni di condizionatori e ventilatori, le cui ventole potrebbero essere ricoperte da questo design microscopico e rimanere scongelati per tutto l’inverno. Allo stesso modo, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per mantenere le ali degli aerei e i vetri delle macchine privi di ghiaccio.

“La cosa positiva di questa soluzione è che non danneggia l’ambiente,” ha spiegato Ahmadi, aggiungendo che migliaia di litri di antigelo vengono utilizzati per scongelare le ali di un aereo per un solo volo. Questi composti vanno poi a finire nelle falde acquifere o vengono dispersi nell’aria come gocce microscopiche, e possono avere un effetto a lungo termine sulla vegetazione, la fauna e gli esseri umani che vi sono esposti.

Riferimenti: ACS Applied Materials & Interfaces