La presenza di ghiaccio sulla superficie di aerei, turbine eoliche e pannelli solari, è un problema rilevante con ripercussioni sulla sicurezza e l’economia. Le attuali soluzioni basate su superfici idrofobiche e superidrofobiche stanno sollevando preoccupazione a causa dell’utilizzo di sostanze perfluorurate, dannose sia per la salute umana che per l’ambiente. Un’alternativa potrebbe essere sfruttare la formazione di uno strato di acqua quasi-liquida sulla superficie di materiali idrofili per ottenere una riduzione dell’adesione del ghiaccio.
Nell'articolo “Ice sliding on nanoscale-smooth surfaces and the role of the quasi-liquid layer” (DOI: 10.1039/D5MH02428E) pubblicato da Materials Horizons (Royal Society of Chemistry, Impact Factor 10.7 (Clarivate Analytics, 2024)), gli autori esplorano un particolare regime di scivolamento del ghiaccio su superfici aventi rugosità nanometrica attribuito alla presenza di uno strato di acqua quasi-liquida (QLL) all’interfaccia. In primo luogo, lo spessore del QLL sulla superficie del vetro in funzione di diversi parametri è stato dedotto. Inoltre, la superficie del vetro è stata funzionalizzata con uno strato di polisaccaridi per incrementare ulteriormente lo spessore del QLL e quindi ridurre l’adesione del ghiaccio. La bassa adesione del ghiaccio ottenuta nel caso dell’acido ialuronico, unita alla non-tossicità e biodegradabilità dei polisaccaridi, lo rende particolarmente adatto per sviluppare rivestimenti sostenibili per applicazioni di bassa adesione del ghiaccio.
Il lavoro è stato condotto da Federica Marelli, Luca Stendardo, Carlo Antonini e Irene Tagliaro del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell'Università degli Studi di Milano-Bicocca, in collaborazione con Matteo Pedroni e Espedito Vassallo dell’Istituto per la Scienza e la Tecnologia dei Plasmi (ISTP) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) di Milano, Aleksandra Cebrat e Samuele Tosatti di SuSoS AG di Dübendorf, Svizzera e Kevin Golovin del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale dell’Università di Toronto.