La lotta contro la polvere e l'inquinamento atmosferico che si depositano sulle superfici vetrate potrebbe aver trovato un nuovo, formidabile alleato. Dalle facciate dei grattacieli ai pannelli solari installati in aree desertiche, la pulizia rappresenta un costo costante in termini di tempo, denaro e risorse, spesso idriche.
Un gruppo di ricercatori della Zhejiang University, nella Cina orientale, potrebbe aver trovato una soluzione efficace, sviluppando un vetro speciale che si pulisce da solo, senza bisogno di acqua, prodotti chimici o un grande dispendio energetico. Il risultato del loro studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Advanced Science.
tutto ciò è reso possibile da un sottilissimo pannello di vetro, di appena 0,62 millimetri di spessore, in cui sono integrati degli elettrodi trasparenti. Questi elettrodi generano un campo elettrico alternato sulla superficie, innescando un comportamento inaspettato nelle particelle di polvere. Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno osservato un fenomeno curioso: invece di limitarsi a scivolare lateralmente, alcune particelle invertono la loro direzione o addirittura "saltano" via dalla superficie, come se venissero respinte attivamente. Questo meccanismo si è dimostrato straordinariamente efficiente, riuscendo a eliminare fino al 98 delle particelle, sia organiche sia inorganiche, in pochi istanti.
Ma i vantaggi non si fermano alla semplice pulizia. I ricercatori hanno scoperto un beneficio aggiuntivo che hanno definito "effetto scudo". Quando il campo elettrico è attivo, non solo rimuove la polvere già presente, ma devia anche le particelle cariche sospese nell'aria, impedendo che si depositino. Questo sistema di protezione attiva è in grado di ridurre l'accumulo di nuova polvere di quasi il 90, una caratteristica preziosissima in condizioni di forte vento o durante le tempeste di sabbia.
La trasparenza del materiale è un altro punto di forza, poiché il sistema riduce solo marginalmente la luce visibile, con la maggior parte della perdita che avviene nella gamma degli infrarossi. Questo lo rende ideale per applicazioni dove la massima trasmissione luminosa è fondamentale, come i tetti delle serre, i parabrezza delle automobili, le finestre degli edifici e, soprattutto, i pannelli fotovoltaici, la cui efficienza può essere drasticamente ridotta da un sottile strato di polvere.
Il processo di fabbricazione, che prevede l'incisione degli elettrodi su una lastra di vetro e la copertura con una pellicola protettiva, utilizza materiali comuni ed è compatibile con gli attuali metodi industriali, suggerendo che una produzione su larga scala sarebbe non solo possibile, ma anche economicamente sostenibile.
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