Cuando la lluvia cae sobre una ventana de vidrio o un tragaluz de plástico, a menudo forma cuentas. Eso es porque estas superficies suelen ser hidrofóbicas, lo que significa que repelen el agua.

Pero un transparente El recubrimiento a base de nanopartículas desarrollado por los científicos del Servicio de Investigación Agrícola puede cambiar rápidamente las superficies de hidrofóbicas a hidrofílicas, para que no llueva, y su visibilidad no se ve afectada.

Cuando las gotas de lluvia entren en contacto con el recubrimiento en aerosol, se esparcen, en lugar de abalorios, explica el químico Sanghoon Kim, quien dirigió los estudios de nanopartículas.

Además de su uso potencial en Windows, el revestimiento también podría aplicarse a paneles solares, para ayudar a evitar que la suciedad interfiera con su desempeño.

Y lo que es más, Kim y sus colegas han observado que el recubrimiento funciona bien en otros materiales, incluyendo plexiglás y metales como acero inoxidable.

Kim, químico Atanu Biswas, y el científico físico Kervin Evans, todos en el Centro Nacional de Investigación de la Utilización Agrícola del ARS en Peoria, Illinois:creó las nanopartículas del recubrimiento utilizando solo unos pocos productos químicos de laboratorio disponibles en el mercado, incluyendo una proteína de origen agrícola.

De principio a fin la producción de las nanopartículas tarda menos de una hora, implica procedimientos simples con productos químicos económicos, y no requiere equipo especializado ni calefacción costosa.

En un experimento de prueba de concepto, los investigadores utilizaron albúmina de suero bovino como su proteína y cianoacrilato de etilo como material de partida que es clave para crear las nanopartículas. La albúmina de suero bovino es un coproducto de la industria ganadera. El cianoacrilato de etilo es un componente importante de lo que comúnmente se conoce como "superpegamento".

Indicado simplemente, las nanopartículas se formaron cuando el cianoacrilato de etilo reaccionó con albúmina de suero bovino en una solución de etanol acidificado. Al girar esta mezcla en una centrífuga se eliminó cualquier subproducto de la reacción, dando como resultado nanopartículas suspendidas en la solución.

La aplicación del revestimiento es rápida y sencilla. Todo lo que se necesita es rociarlo sobre vidrio limpio u otra superficie recomendada, luego enjuague con agua.

Kim, Biswas, y Evans documentaron sus resultados en un artículo científico revisado por pares publicado en 2013 en Colloids and Surfaces B:Biointerfaces.

En un estudio de seguimiento, Kim y su colega Yeon Seok Kim, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, utilizaron gliadina, una proteína del trigo, para demostrar que su proceso es aplicable tanto a proteínas de origen vegetal como animal. Un artículo publicado este año en el Revista de investigación de nanopartículas tiene detalles.

Típicamente, las proteínas vegetales son menos costosas que las de origen animal. Independientemente de la fuente agrícola que se elija, Las estimaciones de costos informales sugieren que el nuevo recubrimiento podría fabricarse al mismo o menor costo que los recubrimientos hidrófilos que ya están en el mercado.

El hecho de que el revestimiento de Peoria esté listo para la lluvia en aproximadamente un minuto aparentemente lo hace único. ARS está buscando una patente para la investigación, y los científicos buscan socios industriales, como los fabricantes de productos para la limpieza de cristales, comercializar la invención.