Una nuova tecnologia di rivestimento consente una vasta gamma di colori
I rivestimenti si utilizzano ormai ovunque, sia per conferire qualità estetiche (ad esempio colori vivaci o splendore) sia per proprietà funzionali (ad esempio una maggiore durezza o resistenza alla corrosione). La deposizione fisica in fase di vapore (PVD) è un’importante tecnologia di rivestimento al plasma che si affida alla vaporizzazione di materiali sotto vuoto. Rappresenta uno dei processi più promettenti, poiché fornisce finiture vivaci e ornamentali dotate di un livello superiore di durezza e resistenza all’usura e un impatto ambientale minimo. I costi eccessivi e una limitata affidabilità del processo hanno impedito una maggiore diffusione negli oggetti delle fasce di prezzo più basse, in campi comprendenti l’edilizia, le auto, gli elettrodomestici, la microelettronica e l’optoelettronica. Gli scienziati finanziati dall’UE hanno sviluppato una tecnologia di rivestimento PVD a prezzi accessibili per migliori rivestimenti lavorando al progetto NANO4COLOR (Design and develop a new generation of color PVD coatings for decorative applications). La tavolozza cromatica include tonalità verdi e rosse, e superala barriera di ristretta composizione associata all’utilizzo dei rivestimenti PVD. Sono stati sviluppati e utilizzati con successo un nuovo hardware di rivestimento, una pistola di clustering e processi di rivestimento per depositare vari colori come rosso, verde, rosa e arancione su oggetti 3D con differenti composizioni del substrato, superfici di finitura e dimensioni. In particolare gli scienziati hanno impiegato approcci diversi di PVD per depositare rivestimenti nanocompositi costituiti da matrici dielettriche (ossido di alluminio o biossido di titanio) con nanocluster metallici incorporati (argento, oro, nichel o rame). Coerenza e riproducibilità del rivestimento sono state ottenute in decine di dimostrazioni del prodotto. I risultati hanno dimostrato che è possibile personalizzare le proprietà ottiche e realizzare una vasta gamma di colori diversi controllando dimensione, forma e distribuzione dei nanocluster. Si è inoltre trovato che le proprietà ottiche dipendono dalle proprietà del mezzo dielettrico in cui i nanocluster sono dispersi. Il team ha inoltre utilizzato strumenti di simulazione ottica per sviluppare modelli in grado di predire e definire le caratteristiche dei rivestimenti. La presenza di rivestimenti a costi contenuti, duraturi nel tempo ed ecocompatibili, dai colori accattivanti per una varietà di prodotti di uso quotidiano, avrà effetti positivi notevoli sui produttori di rivestimenti ornamentali e prodotti finali. Riguardo ai consumatori, possono attendersi un’ampia varietà di splendidi colori metallici in numerosi prodotti.
Parole chiave
Tecnologia di rivestimento, colori, deposizione fisica dei vapori, NANO4COLOR, nanocluster
