Rivestimenti super-idrofobici fabbricati da materiali commestibili

Nella vita quotidiana, c’è un significativo spreco di prodotti alimentari liquidi (fino al 15%) come residuo in contenitori. Questo accade perché i liquidi (ad esempio, la zuppa, lo sciroppo, e il miele) rimangono attaccati al contenitore dopo l’uso. Una strategia per ridurre i rifiuti liquidi è quella di rivestire la parte interna dei contenitori con rivestimenti super-idrofobici; cioè, rivestimenti che sono estremamente repellenti all’acqua. Essi possono ridurre i rifiuti liquidi abbassando l’adesione tra il contenitore e il liquido acquoso. Per produrre un rivestimento super-idrofobico per contenitori per alimenti, i materiali nel rivestimento dovrebbero essere non tossici e classificati come sicuri dalla FDA per il contatto diretto con gli alimenti. Ulteriormente, il materiale ideale per applicazioni legate all’alimentazione dovrebbe preferibilmente essere commestibile, considerando il potenziale di percolazione del materiale di rivestimento.

I ricercatori della Colorado State University, hanno utilizzato materiali commestibili approvati dalla FDA per fabbricare rivestimenti super-idrofobici con un metodo semplice e a basso costo, usando un processo scalabile. I materiali naturali usati in questo processo sono cera di palma (Carnauba) e cera d’api. In questo processo, vengono introdotte delle morfologie particolari su scala micro sul rivestimento tramite un semplice metodo di spruzzatura. Le basse energie di superficie di cera di palma e cera d’api combinate con la morfologia del strato superficiale causano le caratteristiche super-idrofobiche. I risultati di questo studio hanno mostrato che tali rivestimenti sono efficaci per facilitare notevolmente rimozione di liquidi da contenitori alimentari, eliminando ogni residuo del cibo. Inoltre, anche ad alte concentrazioni, i rivestimenti non hanno esibito alcuna tossicità. Le prove hanno permesso di mostrare come goccioline liquide, di una varietà di prodotti liquidi consumati quotidianamente, rimbalzino con facilità su questi rivestimenti (Figura 1a).

Per dimostrare l’utilità pratica, tazze di polistirene sono state rivestite con questi rivestimenti super-idrofobici e successivamente riempite con un’ampia varietà di liquidi ad alta viscosità come miele e sciroppo al cioccolato (Figura 1b). Versando i liquidi, le tazze rivestite hanno dimostrato un facile rimozione di liquidi con residui quasi nulli; al contrario, le tazze non rivestite hanno mostrato un significativo residuo liquido sulle superfici (Figura 1c). Ulteriori studi sono attualmente in corso per migliorare la durabilità meccanica e l’adesione di questi rivestimenti commestibili a vari substrati e in ambienti più aggressivi. È previsto che questo metodo avrà applicazioni nella riduzione dei rifiuti da liquidi alimentari viscosi, liquidi farmaceutici e liquidi medicali aderenti al contenitore dopo l’uso.

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