Idrofobo: bagnabilità, usi di materiali idrofobi

Il termine idrofobo indica la proprietà di alcune sostanze chimiche di “preferire” un ambiente non acquoso e di non avere affinità nei confronti dell’acqua.

Idrofobo è un materiale costituito da molecole non polari come, ad esempio, lipidi, oli, cere, steroidi e idrocarburi.
Le goccioline d’acqua sulle superfici idrofobiche hanno una forma caratteristica chiamata effetto loto, dalla comparsa dell’acqua su una foglia di loto.

Questi tipi di superfici si trovano in natura, come le ali delle farfalle o le piume delle anatre, e sono utilizzate come riferimento per ottenere nuovi materiali idrofobici.

Bagnabilità

Per comprendere il comportamento di una superficie rispetto all’acqua, è necessario misurare il suo angolo di contatto, che fornirà informazioni sull’energia di interazione tra la superficie e il liquido.

Le sostanze idrofobe sono caratterizzate da un angolo di contatto con l’acqua superiore a 90°. Tuttavia, esistono anche materiali superidrofobici, che hanno angoli superiori a 150º e le cui superfici resistono alla bagnatura.

Aspetto chimico

Un idrofobo è una sostanza che non si dissolvere in acqua. I gruppi chimici che tendono a rendere le sostanze idrofobiche presentano gruppi apolari come gli alcani o molecole organiche con lunghe catene carboniose. Queste sostanze non formano legami a idrogeno e la loro energia libera superficiale è relativamente bassa. L’acqua non tende a bagnare le superfici di queste sostanze idrofobe che si solubilizzano in solventi polari.

I materiali idrofobici e superidrofobici possiedono una serie di proprietà funzionali uniche come impermeabilità e resistenza alla corrosione.

Usi di materiali idrofobi

Le  sostanze idrofobe hanno molti vantaggi: ad esempio i rivestimenti idrofobici migliorano le prestazioni e la durata dei materiali.

A livello industriale le specie idrofobe sono utilizzate per la rimozione delle specie grasse dalle soluzioni acquose. Esse inoltre funzionano come rivestimento protettivo nei confronti dell’acqua e della polvere sui prodotti elettronici

Queste sostanze sono utilizzate per migliorare gli strumenti di rilevamento dell’umidità e per prevenire la contaminazione dell’umidità nei tubi di tracciamento termico e nei sistemi di trasferimento dei campioni analitici. Ad esempio, possiamo utilizzare sostanze idrofobiche nei sistemi diagnostici medici per migliorare la separazione e la resistenza alla corrosione

Le superfici idrofobiche sono utilizzate nella fabbricazione di vernici per la loro azione antibatterica, nella raffinazione dei metalli, nei tessuti antimacchia o nella fabbricazione di indumenti ignifughi e impermeabili .

Inoltre, i materiali idrofobici a base di polimeri sono ampiamente utilizzati a causa del loro basso costo e della loro semplice preparazione.

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