Un film polimerico che si muove sotto l’effetto delle luce

Un film polimerico che si muove sotto l’effetto delle luce

Ricercatori Cnr dimostrano che è possibile ottenere polimeri fotomobili a bassissimo costo per studiare la conversione di luce in lavoro meccanico. Il risultato pubblicato in Advanced Materials

L’effetto Marangoni è conosciuto da più di 140 anni ed è responsabile del movimento di oggetti su un liquido per effetto della variazione della sua tensione superficiale. Tra gli insetti ci sono notevoli esempi di come organismi viventi possono sfruttare questo effetto per generare movimento in maniera controllata.

In tempi relativamente recenti è stato osservato come l’effetto Marangoni può essere indotto anche dalla luce, illuminando oggetti i cui bordi siano altamente assorbenti -perché ricoperti di nanotubi, per esempio- o muovendo oggetti su liquidi altamente assorbenti, illuminando il liquido in prossimità dell’oggetto che si intende muovere.

Una ricerca sviluppata e svolta da Riccardo Castagna del team Isasi-Cnr coordinato Lucia Petti, e condotta in collaborazione con altri ricercatori tra cui Daniele E. Lucchetta e Francesco Simoni dell’Università Politecnica delle Marche (UNIVPM), svela un nuovo modo di utilizzare l’effetto Marangoni indotto dalla luce.

Esso riguarda la realizzazione di film sottili di polimero costitutiti da due parti: uno scheletro che tende a mantenere la forma originale del film (a sua volta costituito da un layer esterno piuttosto rigido e da un layer interno che ha forma di setole micrometriche) e una seconda parte praticamente in contatto con le setole dello scheletro, costituita da un liquido piuttosto viscoso (motore) che, per effetto Marangoni indotto dalla luce, tende a ‘scappare’ dallo scheletro. L’affinità tra le due parti consente al motore di trascinare lo scheletro sotto illuminazione (flessione del film) mentre, a luce spenta, il film si ricompone e ripristina la sua forma originale. La ricerca è stata pubblicata in Advanced Materials (Impact Factor of 18.96), una delle riviste più importanti al mondo per lo studio dei materiali.

I polimeri fotomobili sono già noti in letteratura: i più avanzati si basano sull’integrazione di azobenzeni in polimeri liquido-cristallini. La loro sintesi è molto costosa e richiede un numero notevole di steps. Nel caso proposto dai ricercatori Cnr, la sintesi è realizzata in un solo step, attraverso un particolare processo di fotopolimerizzazione di una miscela di materiali multiacriati e vinilici a bassissimo costo. “Questo film foto-mobile potrà permettere a molti più gruppi di rcerca di studiare la conversione di fotoni in lavoro meccanico, perché è ottenibile facilmente e a costi irrisori. In più, esso dovrebbe aprire notevoli prospettive nel campo della sensoristica: in realtà lo stiamo già usando per ottenere dispositivi plasmonici per il nano-sensing” conferma il ricercatore Riccardo Castagna.

Per informazioni:
Riccardo Castagna
Via Campi Flegrei 34, 80078, Pozzuoli (Na)

0818675053
Lucia Petti (Isasi-Cnr), e-mail.

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