Foto di Priscilla Du Preez.

Un team di ricercatori della Zhejiang University, in Cina, ha sviluppato una tecnologia che potrebbe rivoluzionare la manutenzione delle superfici trasparenti: un vetro autopulente che utilizza un campo elettrico per rimuovere fino al 98% della polvere in pochi secondi, senza bisogno di acqua, prodotti chimici o interventi manuali. Pubblicato sulla rivista Advanced Science, lo studio che illustra questa tecnologia descrive un pannello di vetro ultrasottile, spesso appena 0,62 millimetri, con elettrodi trasparenti integrati, i quali generano un campo elettrico alternato.

Gli elettrodi, realizzati in materiali trasparenti come l'ossido di indio e stagno (ITO), sono alimentati da una corrente alternata a bassa tensione. Quando attivati, generano un campo elettrico che interagisce con le particelle di polvere sulla superficie. Durante gli esperimenti, i ricercatori hanno osservato che le particelle non si limitavano a scivolare via, ma in alcuni casi invertivano la direzione o «saltavano via» dalla superficie. Questo fenomeno, descritto come «auto-rigenerante», deriva dalla capacità del campo elettrico di destabilizzare l'adesione delle particelle, rendendo il vetro non solo pulito ma anche resistente all'accumulo futuro di polvere. Nei test, il sistema ha eliminato il 98% delle particelle in meno di 10 secondi, utilizzando un'energia minima, equivalente a quella di una lampadina LED a basso consumo.

A differenza di altre tecnologie autopulenti, che spesso si basano su rivestimenti chimici come il biossido di titanio (TiO2) o richiedono luce solare per attivare reazioni fotocatalitiche, questo sistema non dipende da fattori ambientali esterni. La sua efficacia è costante, indipendentemente dalle condizioni di luce o umidità, e non richiede l'applicazione di liquidi o detergenti, eliminando così la necessità di consumare risorse idriche o applicare prodotti chimici potenzialmente dannosi. Inoltre, il vetro resta completamente trasparente, con una trasmittanza luminosa superiore al 90%, e ciò rende ideale la tecnologia cinese per applicazioni in cui la chiarezza visiva è essenziale, come finestre, pannelli solari o schermi di dispositivi elettronici.

Negli edifici, il vetro autopulente potrebbe ridurre drasticamente i costi di pulizia delle facciate, specialmente nei grattacieli o nelle strutture esposte a polvere e smog, come quelle in ambienti urbani o desertici. Nel settore dei pannelli solari, la rimozione automatica della polvere potrebbe migliorare l'efficienza energetica, evitando l'accumulo di sporco che riduce la capacità di assorbimento della luce. Nel campo automobilistico, il vetro potrebbe essere impiegato per parabrezza o finestrini, migliorando la visibilità e la sicurezza senza la necessità di tergicristalli o liquidi lavavetri. Inoltre, l'integrazione in dispositivi come smartphone o tablet potrebbe ridurre i segni di usura causati dalla pulizia manuale, prolungando la durata degli schermi.

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Nonostante i risultati promettenti, la tecnologia presenta alcune sfide. La produzione su larga scala del vetro autopulente richiede un'ottimizzazione dei costi, poiché l'integrazione degli elettrodi trasparenti e l'alimentazione elettrica aumentano i prezzi rispetto al vetro tradizionale. Inoltre, la durabilità a lungo termine del sistema deve essere verificata, specialmente in condizioni ambientali estreme, come temperature elevate o esposizione prolungata a umidità. I ricercatori stanno lavorando anche per migliorare la resistenza meccanica del vetro, che deve mantenere la robustezza necessaria per applicazioni pratiche.