L’acqua rimbalza sui metalli modificati con impulsi laser dagli scienziati dell’Università di Rochester. Il fotovoltaico può beneficiarne
(Rinnovabili.it) – Gli scienziati dell’Università di Rochester, esperti nel trattamento dei metalli con il laser, sono riuscit a creare una superficie super idrorepellente, le cui applicazioni nel fotovoltaico potranno portare un efficientamento non da poco nel settore dei pannelli solari.
I materiali cosiddetti super-hydrophobic, possono adattarsi a un gran numero di applicazioni: prevengono la formazione della ruggine, funzionano come antighiaccio ma vengono impiegati anche per usi igienici. Tuttavia, la maggior parte dei materiali idrorepellenti al momento si ottiene grazie a rivestimenti chimici.
In un documento pubblicato oggi nel Journal of Applied Physics , Chunlei Guo (docente di ottica all’Università di Rochester) e il collega Anatoliy Vorobyev, descrivono una potente e precisa tecnica laser-patterning che crea una trama intricata di micro e nanostrutture per fornire ai metalli nuove proprietà. Guo afferma che, con questa tecnica, si possono creare superfici multifunzionali che non solo sono super-hydrophobic, ma anche estremamente portate ad assorbire la luce.
Uno dei grandi vantaggi dell’uso di laser è che «le strutture create sui metalli sono parte intrinseca della superficie del materiale», spiega Guo. Questo significa che non si staccherà come accade per le pellicole usate finora.
«Il materiale è così idrorepellente che l’acqua in realtà viene rimbalzata, atterra nuovamente sulla superficie, rimbalza ancora e poi rotola via», ha spiegato Guo. L’intero processo richiede meno di un secondo.
Guo e Vorobyev hanno utilizzato impulsi laser ultra-brevi, ma estremamente potenti, per modificare la superficie dei metalli. Un singolo impulso della durata di un femtosecondo, cioè un milionesimo di miliardesimo di secondo, raggiunge un picco di potenza equivalente a quello di tutta la rete elettrica del Nord America.
Guo tiene a sottolineare che questa stessa tecnica può dare luogo a metalli multifunzionali: dato che abitualmente questi sono degli eccellenti riflettori della luce, rendendoli neri possono diventare molto efficienti nel processo opposto. La combinazione di proprietà fotoassorbenti e idrorepellenti potrebbe dar vita a più efficienti assorbitori solari, e di conseguenza a pannelli fotovoltaici che non arrugginiscono e non hanno bisogno di grande pulizia.
La squadra di Guo ha già lavorato con i laser al fine di mutare le proprietà dei metalli. Ha trovato nel 2006 il metodo per annerirli e trasformarli in superfici idrofile, cioè capaci di attirare l’acqua. Tanto alta era la capacità idrofila, che quando hanno messo in contatto il metallo con una goccia d’acqua, questa ha preso a scorrere in salita.
