Modulo delle nozioni di base SNC
7. Nano nella natura
Alla ricerca di idee innovative per nuovi prodotti, i ricercatori e gli scienziati prendono spesso spunto dalla
natura (parola chiave: “bionica“). Anche le nanotecnologie traggono spunti dalla natura. I due esempi più noti
sono la pianta del loto e il geco.
Slide 28:
Le foglie della pianta del loto hanno delle strutture superficiali idrorepellenti ed estremamente ruvide su scala
nanometrica. Le superfici ruvide fanno rotolare via le gocce d'acqua. La struttura ruvida consente inoltre di
ridurre fortemente il contatto delle singole particelle di sporco con la superficie, evitando che rimangano
attaccate e facendole portare via dalle gocce d'acqua. Dal punto di vista tecnico, la produzione artificiale di
tali nanostrutture non ha ancora raggiunto livelli maturi. Per rivestire una superficie, attualmente si utilizzano
degli strati trasparenti idrorepellenti e/o impermeabili ai grassi. Questi strati si possono applicare facilmente
con procedimento a spruzzo.
Slide 29:
Video-illustrazione dell'effetto loto della ditta STO, che produce le vernici da parete Lotusan.
Video senza commenti con testi visualizzati:
www.youtube.com/watch?v=pzGunZ1-POw
Per ulteriori informazioni consultare il modulo “effetto loto“ nel NanoTeachBox
(Download:www.swissnanocube.ch/nanoteachbox/module )
oppure il sito
www.swissnanocube.ch/fileadmin/user_upload/documents/textfiles/themen/Grundlagen/NanoTrust_Dossier_
Selbstreinigung.pdf
Slide 30:
I gechi si aggrappano facilmente sulle pareti lisce e pendono a testa in giù dal soffitto. Essi hanno sviluppato
un modo completamente speciale di adesione: hanno infatti innumerevoli peli finissimi sul lato inferiore delle
zampe. Ognuno di questi peli ha un diametro di circa 220 nm. In questo modo la zampa può adattarsi alle
rugosità più fini della superficie. Esiste però un altro motivo che spiega perché molti piccoli peli sono meglio
di una superficie liscia: non è la dimensione della superficie di contatto ad essere determinante per la forza
aderente, bensì il suo volume. Se una grande superficie di contatto viene suddivisa in tante piccole superfici
contenenti innumerevoli peli, il volume complessivo, e di conseguenza l'aderenza, aumentano!
Il potere aderente è da attribuirsi alle forze di Van-der-Waals, le quali si basano sugli spostamenti dei carichi
nelle molecole superficiali. In questo modo il geco può aderire a qualsiasi superficie – il Teflon è l'unico
materiale ad avere cariche superficiali troppo deboli e di conseguenza forze di Van-der-Waals troppo esigue.
Slide 31:
L’adesione tra le dita delle zampe e la superficie rappresenta solo la metà dei misteri di un geco. Da una
parte l’adesione deve essere abbastanza forte da tenere attaccato il geco alla superficie, dall'altra parte deve
invece cessare per consentirgli di spostarsi. Il geco risolve questo problema semplicemente "arrotolando" le
© Swiss Nano-Cube
www.swissnanocube.ch
1/2
Modulo delle nozioni di base SNC
dita delle zampe - lo stesso principio di quando si stacca un nastro adesivo. La slide 4 illustra questo
processo mediante l'ausilio di una figura scaricabile dal sito www.max-wissen.de.
Il DVD “BIONIK –il genio della natura“ del canale televisivo ORF
(http://shop.orf.at/orf/shop.tmpl?art=3686&lang=DE) contiene un filmato di circa 5 minuti che illustra
brillantemente il fenomeno dell'aderenza del geco alle superfici. Vengono inoltre mostrati degli studi che
cercano di capire il sistema delle dita del geco, al fine di utilizzarlo per scopi tecnici.
Per maggiori informazioni consultare l'opuscolo TECHMAX n. 8 del 2007 (Download: www.maxwissen.de/public/downloads/maxheft5305.pdf)
Esiste inoltre un'unità didattica dell'istituto Max-Planck sul tema "Aderire senza colla - alla scoperta dei
trucchi del geco". Fehler! Hyperlink-Referenz ungültig.Al sito www.maxwissen.de/public/downloads/maxheft5305.pdfpotete trovare fogli di lavoro, informazioni di supporto e
commenti didattico-metodici.
© Swiss Nano-Cube
www.swissnanocube.ch
2/2