Super Sapphire: Resistente ai graffi, anti-abbagliamento e repellente alla polvere

Ricercatori della University of Texas ad Austin hanno realizzato una superficie sperimentale in zaffiro con nanostrutture che riducono riflessi e appannamento, favoriscono la rimozione della polvere e resistono ai graffi. I risultati sono stati pubblicati su Materials Horizons. Non si tratta ancora dello schermo di uno smartphone o di un parabrezza pronto per la vendita.

Perché strutturare lo zaffiro su scala nanometrica?

Lo zaffiro massiccio è duro, ma difficile da lavorare. Il gruppo ha creato strutture periodiche affusolate ispirate agli occhi delle falene. La forma riduce la riflessione e lascia passare più luce. La distanza tra le strutture era di circa 330 nanometri e il rapporto tra altezza e larghezza di 2,1.

Nei test la trasmissione luminosa ha raggiunto il 95,8% alla lunghezza d’onda di 1.360 nanometri. Questo dato non garantisce la stessa prestazione per tutti i colori o in un prodotto finito.

Graffi, condensa e polvere

Le prove di graffiatura e nanoindentazione hanno mostrato una certa robustezza meccanica. La durezza misurata era di circa 3,7 GPa, paragonabile a quella del vetro e di alcuni metalli resistenti ai graffi, ma inferiore a quella dello zaffiro massiccio. La superficie non è quindi impossibile da graffiare.

La superficie iniziale attira fortemente l’acqua, che si distende e può limitare l’appannamento. Con un trattamento diverso può diventare molto idrorepellente, favorendo lo scorrimento delle gocce. In una prova sulla polvere, il 98,7% dell’area campione è rimasto pulito grazie alla sola gravità. Le proprietà dipendono dal trattamento e dalle condizioni sperimentali.

Possibili applicazioni

Lenti, sensori, finestre e schermi potrebbero trarre vantaggio da questa tecnologia. Prima dell’uso commerciale occorre estendere la produzione a superfici più grandi e verificare la durata nell’uso reale.

Fonte: Chien, K.-C. e colleghi, Materials Horizons 12, 1796–1807 (2025), doi:10.1039/D4MH01844C.