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Mitigazione dell'accumulo di polvere ed inquinanti su pannelli solari e superfici architettoniche, con l'uso di superfici funzionali nanostrutturate

Estratto della Tesi di Diego Rinaldi

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9 teoria di Wenzel assume che il componente liquido del sistema riempia gli intertizi che si trovano sulla superficie disomogenea del componente solido. Quindi, per uno stesso aumento di area sulla superficie della goccia del liquido, l’area reale del solido che viene bagnata sarà maggiore rispetto a quella di una goccia su una superficie ideale, perfettamente omogenea e liscia. Ciò comporta che, per superfici idrorepellenti, l’energia totale diminuisce più per superfici ruvide che per quelle perfettamente lisce. Il contrario avviene invece per superfici idrofile. La teoria di Cassie e Baxter assume invece che il liquido non riempia gli interstizi sulla superficie del solido; si determinano quindi due interfacce: una liquido-solido, più una liquido-gas tra il componente gassoso rimasto intrappolato tra le irregolarità della superficie. Questa legge rende quindi conto di come, aumentando l’irregolarità di una superficie idrorepellente, se ne aumenti l’angolo di contatto con l’acqua. Inversamente, l’angolo diminuisce nel caso di una superficie idrofila. Il modello di Cassie e Baxter può aiutarci a spiegare anche le proprietà idrorepellenti del piumaggio delle anatre: esse derivano dalla natura composita della superficie delle piume a contatto con l’acqua e l’aria, più che dalla secrezione di sostanze idrorepellenti. (Vedi figura 1 nella pagina seguente, si evidenzia dove le sostanze si generano, FRECCIA) Figura 1 Immagine SEM di ingrandimento della superficie di una foglia di Loto (microstrutture epicuticolari) ℴ10 − 6 𝜇 Par 2.1.2 - Il segreto delle foglie di loto Come si è appena visto, le interazioni superficiali dei tre elementi del sistema sopra descritto determinano l’angolo di contatto solido-liquido, ovvero quanto bene la goccia bagna la superficie: qualora quest’angolo sia superiore a 150°, si può parlare di superfici superidrofobiche e quindi di effetto-loto. Di seguito spiego la particolarità delle foglie del loto tale da formare un angolo di contatto così elevato con l’acqua. Uno sguardo superficiale alle foglie di loto non ci permette di notare vistose differenze rispetto a foglie di molte altre piante: se invece utilizziamo un microscopio elettronico, scopriamo una superficie caratterizzata da protuberanze che misurano qualche decina di μm e, in aggiunta, una serie di minuscoli cristalli
Estratto dalla tesi: Mitigazione dell'accumulo di polvere ed inquinanti su pannelli solari e superfici architettoniche, con l'uso di superfici funzionali nanostrutturate

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Mitigazione dell'accumulo di polvere ed inquinanti su pannelli solari e superfici architettoniche, con l'uso di superfici funzionali nanostrutturate

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Informazioni tesi

  Autore: Diego Rinaldi
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2012-13
  Università: Università degli Studi di Ferrara
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria civile e ambientale
  Relatore: Maurizio Biolcati Rinaldi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 36

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Parole chiave

pannelli
funzionali
autopulente
idrofobiche
fotocatalitico
idrofiliche
loto
nanostrutture
fotovoltaico
effetto

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