La superficie delle foglie è superifrofobica, ovvero capace di respingere l’acqua e ripulirsi da sola. Ricercatori texani hanno sviluppato un sistema innovativo per controllare l’idrofobicità di una superficie di cui potrebbe beneficiare il campo biomedico.
di MIT Technology ReviewItalia
Sotto la direzione del Dr. Akhilesh K. Gaharwar, ricercatori del dipartimento di ingegneria biomedica della Texas A&M University hanno sviluppato un “effetto fior di loto” incorporando capacità superidrofobiche nei nanomateriali. Le nuove proprietà potrebbero trovare applicazione nel campo della strumentazione biomedica come biosensori, lab-on-a-chip, repellenti per sangue, e materiali autopulenti. I risultati della ricerca sono stati pubblicati da Chemical Communications.
I materiali superidrofobici sono ampiamente utilizzati per le loro caratteristiche auto-pulenti. Tuttavia, questi materiali richiedono un’alterazione della chimica o della topografia della superficie per funzionare, il che ne limita le possibilità di utilizzo. Progettare superfici idrofobiche capaci di auto-pulirsi e controllarne il rapporto con l’acqua è un’aspirazione di antica data nel campo delle applicazioni biomediche e biotecnologiche.
Il progetto della Texas A&M adotta un modello d’assemblaggio di strati atomici in 2D simile ad un ‘nanofiore’ per impedire alle superfici di bagnarsi. I nanomateriali in 2D sono materiali ultrasottili. Il laboratorio di Gaharwar ha utilizzato il solfuro di molibdeno (MoS2), un nanomateriale in 2D di recente interesse che ha dato prova di grande potenziale nel campo della nanoelettronica, dei sensori ottici, delle fonti di energia rinnovabili ed altri, ma non era mai stato studiato in correlazione ad applicazioni mediche.
Questi nanomateriali in 2D, stratificati in forma esagonale, respingono l’acqua e promettono molte possibilità d’applicazione. Il rivestimento superidrofobico può essere facilmente applicato su vari substrati come vetro, carta velina, gomma o silice per ottenere non solo superfici autopulenti nei dispositivi di nanoelettronica, ma anche per applicazioni biomediche. I ricercatori hanno dimostrato, per esempio, che il sangue e i terreni di coltura cellulare contenenti proteine non aderiscono alle superfici da loro trattate.
La squadra sta anche esplorando possibili applicazioni dell’idrofobicità controllata nello studio dei processi di determinazione delle cellule staminali.
(lo)
