Coating Sol-Gel antighiaccio: sintesi e caratterizzazione

This research focuses on developing ice-resistant surfaces through the application of sol-gel coatings. The methodology involves synthesizing a nanostructured coating using the sol-gel technique, followed by a controlled deposition process on the surfaces of interest. The developed coating is a flat silica film with alkyl groups in the structure, providing hydrophobic properties to the surface. Specifically, the precursor used is tetraethoxysilane (TEOS), with alkyl groups provided by triethoxymethylsilane (TES) and triethoxyoctylsilane (TOS). The coating was applied to silicon, aluminum, and plastic samples, which were previously treated to ensure a smooth application surface, using the dip coating method. The hydrophobic nature was characterized by measuring the contact angle, and the anti-icing properties were evaluated through cyclic freezing-thawing tests. The durability and sustainability of the coatings were examined to understand their long-term suitability. The results demonstrate the effectiveness of this procedure in creating ice-resistant surfaces even after 10 cycles of freezing-thawing. This study contributes to understanding the potential of sol-gel coatings for anti-icing protection.

In questo lavoro di ricerca ci si focalizza sullo sviluppo di superfici antighiaccio attraverso l’applicazione di rivestimenti sol-gel. La metodica di preparazione dell’oggetto di studio (il campione), coinvolge la sintesi di un rivestimento nanostrutturato mediante la tecnica sol-gel, seguita da un processo di deposizione controllato sulle superfici di interesse. Il rivestimento sviluppato è un film flat a base di silice con gruppi alchilici presenti nella struttura che conferiscono proprietà idrofobiche alla superficie. In particolare, il precursore è il tetraetossiortosilicato (TEOS) e i gruppi alchilici sono conferiti dal trietossimetilsilano (TES) e dal trietossiottilsilano (TOS). Il rivestimento è stato applicato su campioni di silicio, di alluminio, di plastica opportunamente trattati in precedenza per avere una superficie d’applicazione liscia. Il metodo d’applicazione del film al substrato è stato il dip coating (rivestimento per immersione). La natura idrofobica è stata caratterizzata mediante lettura dell’angolo di contatto e le proprietà antighiaccio sono state valutate attraverso test di congelamento-scioglimento ciclico. La durata e sostenibilità dei rivestimenti vengono esaminate per comprendere la loro idoneità a lungo termine. I risultati mostrano l’efficacia di questa procedura nella creazione di superfici resistenti al ghiaccio anche dopo l’applicazione di 10 cicli di ghiaccio-sgelo. Questo studio contribuisce alla comprensione delle potenzialità dei rivestimenti sol-gel per quanto riguarda la protezione antighiaccio.