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Con l’avvicinarsi delle Olimpiadi invernali, la preparazione degli atleti non si limita solo all’allenamento. Un aspetto cruciale per le performance degli sci e delle tavole da snowboard è rappresentato dalle cere utilizzate per ottimizzare lo scorrimento sulla neve. Recentemente, l’Istituto di ingegneria meccanica e tecnologia dei materiali (MEMTi), insieme a KV+ Sagl, ZHAW e Swiss-ski, ha avviato progetti innovativi per sviluppare cere alternative prive di fluorocarburi, sempre più soggette a restrizioni per motivi di salute e sicurezza ambientale.
I composti noti come PFAS (sostanze chimiche perfluoroalchiliche) sono sempre più sotto i riflettori. Queste sostanze, chiamate anche “forever chemicals” per la loro resistenza alla degradazione, sono utilizzate in vari settori, dai rivestimenti antiaderenti per pentole ai tessuti impermeabili, fino alle cere per sci. Tuttavia, la loro permanenza nell’ambiente e i rischi per la salute hanno portato a divieti da parte di enti come la Federazione Internazionale Sci (FIS) e l’International Biathlon Unit (IBU), che dal 2026 non consentiranno più l’uso di cere fluorate nelle competizioni.
La ricerca di alternative ecologiche
La necessità di trovare cere che possano garantire prestazioni simili a quelle tradizionali ma senza l’uso di PFAS è diventata impellente. I ricercatori si stanno concentrando sullo sviluppo di formulazioni che possano mantenere un’adeguata idrorepellenza e adattarsi alle varie condizioni di neve, temperature e umidità. Questo approccio mira a garantire che gli atleti possano competere al massimo delle loro capacità, anche senza l’uso di sostanze chimiche dannose.
Progetti innovativi e tecniche di rivestimento
Un esempio significativo è lo studio condotto da Anna Rita De Corso, ricercatrice senior del MEMTi, che nel 2026 ha collaborato con KV+ Sagl per esaminare l’applicabilità di nuove cere a base di materiali già esistenti. Attraverso tecniche avanzate come layer-by-layer e sol-gel, è stato possibile creare rivestimenti sottili e resistenti, eliminando completamente i composti fluorurati. Questi metodi non solo contribuiscono a una maggiore sostenibilità, ma anche a migliorare le performance sugli sci.
Il rivestimento a doppio strato utilizza un primer a base di biossido di titanio che crea una texture rugosa sulla soletta, incrementando l’adesione del secondo strato in polidimetilsilossano (PDMS), che ottimizza ulteriormente l’idrorepellenza e la scorrevolezza.
Interazioni molecolari e ispirazione dalla natura
Per determinare la scorrevolezza degli sci, le interazioni intermolecolari tra la cera e la neve, composta principalmente da acqua, giocano un ruolo cruciale. Un minor grado di adesione tra cera e neve significa una migliore scorrevolezza. Le proprietà di adesione dipendono principalmente dalla rugosità superficiale della cera e dalla sua composizione chimica.
Effetto loto e applicazioni pratiche
La natura offre esempi straordinari da cui trarre ispirazione, come le foglie di loto, che presentano una microstruttura unica rendendole superidrofobiche. Questa struttura consente all’acqua di scivolare via, portando con sé sporco e impurità. L’applicazione di questi principi è al centro del progetto “Water-, dirt-repelling and long-lasting skis“, finanziato da Innosuisse, dove si cerca di replicare questi meccanismi naturali per migliorare l’efficacia delle cere senza fluorocarboni.
Il Laboratorio di rivestimenti polimerici della ZHAW sta attivamente sintetizzando nuove cere attraverso composizioni molecolari innovative, testando la loro resistenza e idrorepellenza. Le migliori formulazioni vengono quindi testate direttamente da Swiss-ski in condizioni reali. Inoltre, i modelli computazionali sviluppati da Annalisa Cardellini del MEMTi consentono di analizzare come le nuove molecole interagiscono con l’acqua, affinando ulteriormente le formulazioni per massimizzare le loro performance.
In uno sport dove ogni millisecondo può fare la differenza, la ricerca continua è fondamentale. L’obiettivo finale è sviluppare cere che non solo rispettino l’ambiente, ma che garantiscano anche prestazioni elevate. La sinergia tra scienza e sport si traduce quindi in un futuro promettente per gli sport invernali, in cui il talento degli atleti si unisce a innovazioni sostenibili.