La vernice intelligente segnala quando l'apparecchiatura è troppo calda per essere maneggiata

Zafar Iqbal

I ricercatori del NJIT hanno sviluppato una vernice da utilizzare nei rivestimenti e negli imballaggi che cambia colore quando viene esposta ad alte temperature, fornendo un avvertimento visivo alle persone che maneggiano materiali o apparecchiature che, se surriscaldati, possono potenzialmente funzionare male, esplodere o causare ustioni.

Sarebbe stato utile avere una sorta di segnale calibrato di temperatura che avvertisse: "Non avvicinatevi o raccogliete questa granata!". ", ha dichiarato Zafar Iqbal, professore di ricerca presso il Dipartimento di Chimica e Scienze Ambientali, che ha guidato il team di ricerca congiunto NJIT/ARDEC. Denominato "composizione termoindicatrice" e applicato come rivestimento o marchio sull'imballaggio, il materiale assume diverse tonalità di colore, dal blu al rosso, in risposta a una gamma di temperature, a partire da circa 95 gradi F. Il brevetto statunitense è stato rilasciato nel maggio di quest'anno.

"Abbiamo essenzialmente modificato le vernici commerciali e introdotto concetti basati sulla nanotecnologia per adattare le temperature di attivazione", ha spiegato Iqbal, aggiungendo che il suo laboratorio sta iniziando a sviluppare inchiostri correlati alle vernici che possono essere applicati da stampanti a getto d'inchiostro.

La sua ricerca attuale è nata da un precedente lavoro presso Honeywell, poi Allied Corp., che ha portato a un "rivestimento intelligente" incorporato con materiali sensibili al colore che indicava per quanto tempo una sostanza era stata esposta a temperature sufficientemente elevate da comprometterne la funzionalità. Il dispositivo tempo-temperatura è stato ampiamente utilizzato dall'Organizzazione Mondiale della Sanità, ad esempio sulle etichette delle confezioni di vaccini.

La codifica della temperatura è importante anche per le munizioni, che possono essere immagazzinate per molti anni e trasportate per lunghe distanze. Finora non esistevano strumenti efficaci dal punto di vista dei costi per identificare quando le munizioni avevano subito esposizioni critiche, anche per un periodo di diversi giorni. Gli stabilizzatori termici incorporati nei contenitori delle armi possono esaurirsi con l'esposizione prolungata alle alte temperature. Iqbal ha detto che la codifica sarà inclusa nelle vernici termiche come elemento del prodotto finale per l'esercito.

La tecnologia ha anche applicazioni potenzialmente più ampie, come indicatore di temperatura per le macchine di fabbrica e per gli elettrodomestici e gli utensili che segnalano che sono diventati pericolosamente caldi, o come avvertimento per i vigili del fuoco dell'intensità di un incendio dall'altra parte di una porta rivestita con la vernice termica. In occasione di una recente fiera, diverse grandi aziende hanno manifestato un interesse preliminare per questo sistema. Il brevetto è di proprietà congiunta del NJIT e dell'esercito degli Stati Uniti; il NJIT intende commercializzare la tecnologia.

Iqbal, che attualmente sta lavorando a un libro intitolato "Nanomaterials Science and Technology" che sarà pubblicato dalla Cambridge University Press, ha ottenuto 22 brevetti statunitensi su una vasta gamma di tecnologie.

Ha collaborato con l'Esercito degli Stati Uniti nel corso degli anni, da quando è entrato a far parte del Feltman Research Laboratory presso l'Arsenale Picatinny nel New Jersey nel 1969, due anni dopo aver conseguito il dottorato di ricerca presso l'Università di Cambridge, dove ha condotto ricerche presso il rinomato Cavendish Lab, sede di importanti progressi scientifici come la scoperta dell'elettrone e della struttura a doppia elica del DNA. Ha lavorato come ricercatore per l'esercito fino al 1977, prima di tornare all'insegnamento e alla ricerca per diversi anni, per poi ricoprire il ruolo di scienziato principale senior e project manager per quasi 20 anni presso Honeywell e le società che l'hanno preceduta, Allied e Allied Signal, prima di entrare al NJIT.

Attualmente Iqbal sta sviluppando una tecnologia correlata che segnala se un prodotto è stato danneggiato dalla forza, dagli urti o dall'esposizione a sostanze chimiche pericolose, come gli agenti cancerogeni, o alle radiazioni.

"Un rivestimento codificato intelligente è come una pelle intelligente: fornirà un segnale visivo o sensoriale per indicare se c'è un problema", spiega Iqbal, sottolineando che i caschi sportivi utilizzati nel football americano potrebbero essere una potenziale applicazione, aiutando gli allenatori a determinare se un giocatore ha ricevuto un colpo dannoso alla testa.