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“Tecnologie e soluzioni per la Smart City” - Call for solutions di SMART City Exhibition

Istruzioni

1. Scarica la presentazione in formato presentazione (menu file-> download as) o fai una copia della presentazione sul tuo Google Drive

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•Classe 3 CSA •Liceo F.Cecioni Livorno

•…Ma da difendere con le nanotecnologie

Il mare…un bene non solo da contemplare


Lavoro preparato per il Trofeo Accademia Navale di Livorno e presentato

il 29 aprile 2014 in Sala Conferenze

Liceo Statale F . Cecioni opzione Scienze Applicate


Il Bio-fouling è un processo di accumulazione e sviluppo su una interfaccia di una complessa comunità biologica multi-specifica .Il termine deriva dall’unione di bio= vita e fouling= immondizia: potrebbe dunque tradursi come “immondizia vivente”. Esso viene utilizzato in tutto il mondo per indicare un diffusissimo e complesso fenomeno biologico. Con la nostra ricerca sperimentale siamo venuti a conoscenza di particolari tipi di vernici che utilizzano delle nanotecnologie per rendere le superfici super idrofobiche; quindi in laboratorio abbiamo cercato di verificare gli effetti della superidrofobicità mettendo a confronto superfici trattate con particolari sostanze o idrofobiche di natura con altre non idrofobiche.

Presentazione della soluzione 1/5


Abbiamo misurato l’angolo che una goccia d’acqua formava a contatto con vari tipi di superfici. Ad esempio abbiamo utilizzato dei petali di rosa, vetri trattati e non, tessuti super idrofobici, parafilm e l’unghia di una mano. Su ogni superficie la goccia si comportava in modo differente formando angoli maggiori o minori a seconda dell’idrofobicità della superficie. Durante il secondo esperimento abbiamo immerso diversi oggetti nell’acqua per studiare il comportamento super idrofobico. Abbiamo confrontato il comportamento di due tipi di sabbia nell’acqua e successivamente di due vetrini uno ricoperto di fuliggine e l’altro non trattato. Nella terza osservazione abbiamo ricoperto delle gocce di acqua di Lycopodium, sostanza farinosa idrofobica. Poi abbiamo messo le gocce su un piano inclinato e si comportavano come vere e proprie palline rotolando velocemente verso il basso. Analizzando il rapporto superficie/volume la pallina più piccola,che aveva una superficie di contatto maggiore ne diminuiva l’attrito, quindi rotolava più velocemente.



I nostri esperimenti ci hanno portato alla conclusione che per facilitare il distacco degli organismi adesi è conveniente usare superfici o sostanze con una doppia scala di rugosità. Abbiamo pensato di produrre questi coating, mescolando in modo omogeneo delle vernici con la polvere naturale di Lycopodium, che poi possono essere facilmente applicati con pistola a spruzzo, hanno una buona stabilità chimica, basso costo e ridotta energia superficiale. Problema: quanto durerà l’effetto della nanostrutturazione dopo l’immersione…?



La tecnologia pensiamo che dovrà:- Promuovere lo sviluppo tecnologico delle pitture di “biocide-free”.- Promuovere lo sviluppo polimeri in grado di modulare il rilascio dei biocidi.- Intensificare gli studi sulla potenzialità dei biocidi di origine naturale. - Promuovere lo sviluppo tecnologico delle pitture“Foul-release” - Eventuale applicazione di tali pitture all’interno delle tubazioni di acque di scarico cittadino.



I numeri della soluzione:• costi di implementazione: Per applicare la International Micron Optima (la più cara tra

le 26 vernici del test) sulla carena dell'Altair (15 metri a vela) si spendono in vernici 768 euro, contro i 714 della Boero Mistral, i 405 della Cecchi e addirittura 196 euro della Brignola Riviera (la più economica del lotto). Tutti questi sono prezzi base, consigliati e non imposti dai produttori ai singoli venditori, e quindi suscettibili di sconti al momento dell'acquisto .http://www.vernicimarine.it/main/index.php?id_pag=30

• tempi di implementazione: molteplici fattori incidono sulla resa: la temperatura delle acque, lo spessore dello strato pittorico, la direzione della superficie pittorica rispetto al movimento, ma il paragone con i non trattati rimane comunque buono.

• indicatori di misurazione dei benefici: Uno scafo sporco fa consumare il 20% in più di carburante. Un fattore molto importante per le barche a motore, inoltre si avrà maggiore velocità e manovrabilità, il beneficio maggiore è per l’ambiente marino.

• quantificazione di eventuali risparmi: per il carenaggio di una imbarcazione da 15 mt sono necessari dai 2000 ai 3000 euro http://www.sermarsm.it/Images/Stampe-Moduli/Listino.PDF , in questo modo da noi ipotizzato i costi dovrebbero essere ridotti.


http://www.vernicimarine.it/main/index.php?id_pag=30






http://www.sermarsm.it/Images/Stampe-Moduli/Listino.PDF





Analisi con trackerwww.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/

Vetro non trattato- vetro trattato

Sabbia normale e nanotecnologica

http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/








Per ulteriori approfondimenti

www.unimore.it Scienza dei materiali e Nanolab corso per docenti 2013http://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090601110403.htmhttp://www.youris.com/Nano/NANOTV/Nano_NonStick_Paint_For_Efficient_Shipping.kl http://nanopinion.eu/ithttp://www.youris.com/www.alvim.itTuning Sensitivity To Thin Air: The Effect Nanobubbles On Attachment Behaviour Of Marin Organisms, Wu Et Al Icmcf 2012Novel Zwitterionic Coatings Based On Ring Opening Metathesis Polymerization Gregory N. Tew Icmcf 2012www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/

http://www.unimore.it/

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090601110403.htm



http://www.youris.com/Nano/NANOTV/Nano_NonStick_Paint_For_Efficient_Shipping.kl

http://www.youris.com/Nano/NANOTV/Nano_NonStick_Paint_For_Efficient_Shipping.kl

http://nanopinion.eu/it

http://www.youris.com/

http://www.alvim.it/









Classe 3 C SA Liceo Francesco Cecioniwww.liceocecioni.gov.it e Prof. ssa Burani Paola

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