Risultati utili seguono l’indagine del gruppo sudcoreano sul numero e sulla stabilità delle nanobolle ad alta concentrazione sotto i 200 nm nell’acqua in varie condizioni
Le nanobolle (NB) sono utili nelle applicazioni industriali, agricole e di trattamento delle acque grazie alla loro notevole stabilità. Ma il meccanismo alla base di questa stabilità non è chiaro. Uno studio recente ha esaminato la stabilità di NB ad alta concentrazione al di sotto dei 200 nm in varie condizioni e ha scoperto che mostrano una stabilità eccezionale anche di fronte a variazioni di temperatura e altre condizioni insolite, un lavoro che apparentemente apre la strada a una potenziale produzione di massa e distribuzione di tecnologie a bolle.
La tecnologia a bolle può essere utilizzata per affrontare l’inquinamento ambientale, migliorare i processi di trattamento delle acque e aumentare la produzione industriale e agricola. La loro utilità deriva dalle proprietà uniche delle nanobolle (NB), bolle di gas di diametro inferiore a 1.000 nanometri (nm). Gli NB in acqua, in particolare quelli con diametro inferiore a 200 nm, presentano bassa galleggiabilità, elevata efficienza di trasferimento di massa, elevata reattività ed eccezionale stabilità.
Tuttavia, il meccanismo alla base di questa stabilità è rimasto sfuggente, con la maggior parte degli studi che si concentrano solo sui cambiamenti temporali nelle dimensioni e nella carica superficiale delle NB e trascurano i cambiamenti nella loro concentrazione in varie condizioni.
Per affrontare questo problema, un team di ricercatori della Sahmyook University in Corea del Sud ha recentemente studiato il numero e la stabilità di NB ad alta concentrazione nell’acqua in varie condizioni. Il loro studio appare sulla rivista Scienza dell’acqua applicata.
«La conseguenza più promettente dell’utilizzo degli NB», ha spiegato il responsabile del progetto Myoung-Hwan Park, «è che possono migliorare le prestazioni originali di vari componenti senza ulteriori sostanze chimiche».
I ricercatori hanno prima prodotto NB nell’aria nell’acqua utilizzando un generatore di NB su misura, con oltre due miliardi di NB per ml di acqua, ciascuno di circa 100 nm. Hanno utilizzato l’analisi del tracciamento delle nanoparticelle, che prevede l’emissione di un laser su particelle su nanoscala sospese in un liquido, per tracciarne i movimenti al microscopio. Questa tecnica rivela come il numero e le dimensioni degli NB cambiano in condizioni diverse, inclusa la conservazione a varie temperature e impatti fisici come centrifugazione, agitazione e agitazione.
Hanno scoperto che gli NB conservavano l’80-90% della loro concentrazione iniziale in tutte le condizioni testate. Nello specifico, se conservati a 5°C, 25°C, 60°C e 80°C per 120 giorni, gli NB hanno mantenuto rispettivamente l’85,7%, l’81,0%, il 103% e l’84,8% della loro concentrazione iniziale. Inoltre, se sottoposti a centrifugazione per 90 minuti, gli NB hanno mantenuto più del 90% della loro concentrazione iniziale e, dopo otto ore di agitazione, il valore corrispondente era del 96%. Anche l’agitazione della soluzione NB per otto ore non ha modificato sensibilmente la loro concentrazione. Inoltre, gli ON non hanno mostrato cambiamenti significativi nelle dimensioni in nessuno dei test di cui sopra.
Questi risultati indicano che gli NB inferiori a 200 nm mostrano una notevole stabilità in condizioni diverse. “Gli NB mostrano un potenziale significativo per applicazioni nella vita reale nella produzione di massa e nella distribuzione della tecnologia a bolle in vari campi, come farmaceutico, cosmetico, pulizia, ambiente, cibo, agricoltura e altro ancora”, ha affermato il dott. Park. “Inoltre, gli scienziati stanno lavorando per ridurre la dipendenza da sostanze chimiche dannose ma indispensabili e l’uso di gas e NB innocui può sostenere ulteriormente i loro sforzi”.
Il gruppo afferma che lo studio può aprire nuove strade per le tecnologie a bolle attraverso processi di efficienza migliorati nel trattamento delle acque, nell’industria, nell’agricoltura e altrove.