Università degli studi
di Padova
Dipartimento di Fisica
“Galileo Galilei”
Istituto Italiano
per la Certificazione
dei prodotti ottici
I.N.F.M.
Sezione di Padova
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Università degli studi
di Padova |
Istituto Italiano |
I.N.F.M. |
"Studio delle proprietà di
bagnamento di vapore
acqueo su superfici
vetrose"
Progetto di ricercaIl progetto di ricerca applicata prevede lo studio delle proprietà di bagnamento di vapore acqueo su superfici vetrose, finalizzato alla valutazione delle proprietà antiappannanti dei vetri e delle plastiche utilizzate nell’industria dell’occhiale. Lo studio è stato reso possibile grazie ad una convenzione tra la ditta Certottica, Istituto Italiano per la certificazione dei prodotti ottici, e il Dipartimento di Fisica dell’Università di Padova.
La normativa europea UNI EN 168, che indica i test da sottoporre alle lenti e alle montature degli occhiali per ottenere la certificazione di qualità, prevede, fra i vari test, una procedura per verificare le proprietà antiappannanti delle lenti. La misura dell’appannamento viene stimata valutando la diminuzione dell’intensità di un fascio di luce laser che passa su un campione appoggiato sulla sommità di una vasca termoregolata contenente acqua. Lo strumento per determinare le proprietà di antiappannamento, così concepito, si è dimostrato, tuttavia, impreciso e inattendibile. Per tale motivo si è ritenuto necessario pensare ad un’altra tecnica che fosse in grado di superare questi limiti.
Le proprietà di antiappannamento di una lente verrano sondate misurando, in ambiente a temperatura e umidità controllate, la massa d’acqua adsorbita sulla superficie utilizzando una microbilancia torsionale.
L’utilizzo di questa tecnica, dotata di grande sensibilità, permetterà addirittura di osservare la deposizione di un singolo strato molecolare d’acqua.
Durante le prove verranno, inoltre, valutate le proprietà ottiche del campione in esame colpendolo con un fascio di luce e misurando la riduzione di intensità trasmessa. Questo sistema permetterà di mettere in relazione il fenomeno dell’appannamento con la massa d’acqua
La microbilancia torsionale è costituita, come si può osservare dalla figura a fianco, da un alberino in acciaio alla cui estremità è fissata un sottile disco realizzato nello stesso materiale utilizzato nella produzione delle lenti. La parte inferiore dell’alberino è dotata di due bracci collegati a due cilindretti di ceramica piezoelettrica. Sollecitando uno di quest’ultimi con un segnale elettrico, è possibile eccitare meccanicamente il sistema alla sua frequenza naturale di risonanza, che sotto vuoto risulta pari a:
Il termine K è la costante elastica del perno mentre Io è il momento d’inerzia del sistema sotto vuoto.
La condensazione di vapore acqueo sulla superficie del disco determina un aumento DI del momento d’inerzia del sistema e conseguentemente una diminuzione della frequenza di risonanza f, che è proporzionale alla massa mfilm d’acqua adsorbita dalla superficie.
Il lavoro di ricerca di questo progetto, svolto in collaborazione con la Ditta Certottica, e la sez. F dell’INFM, Laboratorio Basse-Temperature del Dipartimento di Fisica “Galileo Galilei” di Padova, è supportato dal seguente staff tecnico:
Dott. Mario
de Menech, responsabile tecnico-scientifico per la Certottica.
Prof. Lorenzo
Bruschi, responsabile tecnico-scientifico per il Dipartimento di Fisica.
Dott. Giampaolo
Mistura, ricercatore del Dipartimento di Fisica.
Dott. Emanuele Paniz, borsista della Certottica.
Si ringraziano, inoltre, le ditte Mazzucchelli 1849 S.p.a, ITAL-Lenti S.r.l. della Oftalmica Galileo e la Intercast Europe S.p.a. , la cui collaborazione ha reso possibile il progetto.
