Le onde sonore ultrasoniche creano un vetro permanentemente idrorepellente / Ultrasonic Sound Waves Create Permanently Water-Repellent Glass
Le onde sonore ultrasoniche creano un vetro permanentemente idrorepellente / Ultrasonic Sound Waves Create Permanently Water-Repellent Glass
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Il vetro modificato potrebbe migliorare la sicurezza dei veicoli, ridurre i costi di pulizia degli edifici e potenziare i sistemi di filtraggio.
I ricercatori della Curtin University hanno sviluppato una nuova tecnica per rendere il vetro idrorepellente, una caratteristica che potrebbe migliorare la sicurezza dei veicoli, ridurre i costi di pulizia degli edifici e potenziare i sistemi di filtraggio.
La ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Advanced Functional Materials, mostra come un processo innovativo e non tossico che utilizza onde sonore ultrasoniche può alterare la superficie del vetro, rendendolo idrofobico (resistente all'acqua) od elettricamente carico.
Il ricercatore principale, il professore associato Nadim Darwish, un ARC Future Fellow presso la School of Molecular and Life Sciences (MLS) di Curtin, ha spiegato che il processo utilizza gli ultrasuoni per innescare una reazione chimica che altera in modo permanente la superficie del vetro.
"Le onde sonore creano bolle microscopiche in una soluzione di sale di diazonio, che poi collassano rapidamente creando piccole esplosioni di calore e pressione", ha affermato il professore associato Darwish.
"Ciò innesca una reazione che forma uno strato organico stabile sul vetro, rendendolo permanentemente idrorepellente o caricato positivamente, a seconda del tipo di sale di diazonio utilizzato. A differenza dei rivestimenti convenzionali, che si consumano nel tempo, il nostro metodo crea un legame chimico a livello molecolare, rendendolo molto più durevole ed ecologico".
I ricercatori della Curtin University hanno sviluppato una nuova tecnica per rendere il vetro idrorepellente, una caratteristica che potrebbe migliorare la sicurezza dei veicoli, ridurre i costi di pulizia degli edifici e potenziare i sistemi di filtraggio.
La ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Advanced Functional Materials, mostra come un processo innovativo e non tossico che utilizza onde sonore ultrasoniche può alterare la superficie del vetro, rendendolo idrofobico (resistente all'acqua) o elettricamente carico.
Il ricercatore principale, il professore associato Nadim Darwish, un ARC Future Fellow presso la School of Molecular and Life Sciences (MLS) di Curtin, ha spiegato che il processo utilizza gli ultrasuoni per innescare una reazione chimica che altera in modo permanente la superficie del vetro.
"Le onde sonore creano bolle microscopiche in una soluzione di sale di diazonio, che poi collassano rapidamente creando piccole esplosioni di calore e pressione", ha affermato il professore associato Darwish.
"Ciò innesca una reazione che forma uno strato organico stabile sul vetro, rendendolo permanentemente idrorepellente o caricato positivamente, a seconda del tipo di sale di diazonio utilizzato. A differenza dei rivestimenti convenzionali, che si consumano nel tempo, il nostro metodo crea un legame chimico a livello molecolare, rendendolo molto più durevole ed ecologico".
Il coautore dello studio, il dott. Tiexin Li, ricercatore associato presso la School of MLS di Curtin, ha affermato che la capacità di modificare le superfici in vetro in modo semplice e sostenibile ha implicazioni di vasta portata in diversi settori.
"Il vetro viene utilizzato ovunque, dalle automobili agli edifici ai filtri industriali, ma la sua naturale tendenza ad attrarre acqua ne limita le prestazioni", ha affermato il dott. Li.
"A differenza dei rivestimenti tradizionali, questa pellicola non si stacca, non si dissolve in acqua e non si deteriora, quindi è ideale per applicazioni nel mondo reale in cui affidabilità e durata sono fondamentali. Ciò potrebbe significare parabrezza più trasparenti sotto la pioggia battente, finestre autopulenti dei grattacieli e pannelli solari che rimangono privi di polvere".
Il coautore Zane Datson, anch'egli della School of MLS di Curtin, ha evidenziato un altro vantaggio inaspettato: la capacità del vetro modificato di attrarre batteri, funghi e alghe.
"Questo è molto entusiasmante perché possiamo adattare le proprietà del vetro ad usi specifici, tra cui sistemi di filtrazione avanzati e produzione di biocarburanti", ha affermato il signor Datson.
"Ad esempio, il vetro rivestito può aiutare a legare il lievito nella produzione della birra, catturare i batteri nei sistemi di filtraggio delle acque reflue o fungere da barriera chimica per i microrganismi nei filtri dell'aria".
Il gruppo di ricerca è ora alla ricerca di partner industriali per testare ed ampliare la tecnologia, in particolare nei settori automobilistico, edile e ambientale.
Questa ricerca è stata supportata dall'Australian Research Council e sottolinea la leadership della Curtin University nell'innovazione della scienza dei materiali. È stata condotta in collaborazione con l'Università del Queensland, la Flinders University, l'Università dell'Australia Occidentale e la Charles Sturt University.
ENGLISH
The altered glass could improve safety in vehicles, reduce cleaning costs for buildings and enhance filtration systems.
Curtin University researchers have developed a new technique to make glass water-repellent, a feature that could improve safety in vehicles, reduce cleaning costs for buildings and enhance filtration systems.
The research, published in the prestigious journal Advanced Functional Materials, shows how an innovative and non-toxic process using ultrasonic sound waves can alter the surface of glass, making it either hydrophobic (water resistant) or electrically charged.
Lead researcher Associate Professor Nadim Darwish, an ARC Future Fellow at Curtin’s School of Molecular and Life Sciences (MLS), explained that the process uses ultrasound to trigger a chemical reaction that permanently alters the surface of glass.
“The sound waves create microscopic bubbles in a diazonium salt solution, which then collapse rapidly creating tiny bursts of heat and pressure,” Associate Professor Darwish said.
“This triggers a reaction that forms a stable, organic layer to the glass, making it either permanently water-repellent or positively charged, depending on the type of diazonium salt used. Unlike conventional coatings, that wear off over time, our method creates a chemical bond at the molecular level, making it far more durable and environmentally friendly.”
Study co-author Dr Tiexin Li, a Research Associate at Curtin’s School of MLS, said the ability to modify glass surfaces in a simple and sustainable way has far-reaching implications across multiple industries.“Glass is used everywhere—from cars and buildings to industrial filters—but its natural tendency to attract water limits its performance,” Dr Li said
“Unlike traditional coatings this film won’t peel off, dissolve in water or deteriorate so it’s ideal for real-world applications where reliability and durability are key. This could mean clearer windshields in heavy rain, self-cleaning skyscraper windows and solar panels that stay dust-free.”
Co-author Zane Datson, also from Curtin’s School of MLS, highlighted another unexpected benefit—the ability of the modified glass to attract bacteria, fungi and algae.
“This is very exciting as we can tailor glass properties for specific uses including in advanced filtration systems and biofuel production,” Mr Datson said.
“For example, the coated glass can help bind yeast in brewing, capture bacteria in wastewater filtration systems or act as a chemical barrier to microorganisms in air filters.”
The research team is now seeking industry partners to test and scale up the technology, particularly in the automotive, construction and environmental sectors.
This research was supported by the Australian Research Council and highlights Curtin University’s leadership in materials science innovation. It was conducted in collaboration with The University of Queensland, Flinders University, The University of Western Australia and Charles Sturt University.
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