La deposizione elettroforetica (EPD) è un metodo per produrre rivestimenti o pellicole su oggetti conduttori di elettricità o, in alcuni casi, creare componenti e materiali autonomi utilizzando un processo chiamato elettroforesi. Questo termine descrive la migrazione di particelle caricate elettricamente in un liquido verso un elettrodo sotto l’influenza di una corrente elettrica. Piccole particelle sospese in un liquido hanno spesso una carica elettrica positiva o negativa a causa del modo in cui le loro molecole interagiscono con quelle del mezzo. Se viene applicata una corrente continua attraverso la sospensione utilizzando elettrodi, le particelle si sposteranno verso l’elettrodo con la carica opposta. L’elettroforesi è comunemente usata nelle analisi biochimiche ed è diventata una parte importante di molti processi industriali.
Conosciuto anche come rivestimento elettroforetico o rivestimento elettronico, la deposizione elettroforetica utilizza l’oggetto da rivestire come un elettrodo su cui vengono depositate particelle di carica opposta, formando uno strato. A seconda che venga utilizzato l’elettrodo positivo o negativo, il processo potrebbe essere indicato rispettivamente come elettrodeposizione anodica o catodica. Laddove le particelle sarebbero normalmente elettricamente neutre, un composto potrebbe essere legato ad esse per dare loro una carica elettrica in sospensione. La conseguente repulsione elettrica tra le particelle impedisce anche loro di aggregarsi.
Questo processo ha molte applicazioni, in particolare nella nanotecnologia e nella scienza dei materiali. A differenza della galvanica, l’EPD può essere utilizzato per depositare un’ampia gamma di sostanze non metalliche, nonché metalli, ed è un metodo relativamente rapido ed economico per applicare un rivestimento isolante o protettivo a piccoli componenti elettrici. Normalmente, però, il rivestimento ha una resistenza elettrica maggiore dell’elettrodo, per cui man mano che il processo prosegue, la corrente diminuisce all’aumentare della resistenza. Ciò potrebbe imporre limiti al suo utilizzo.
È anche possibile rimuovere il deposito dall’elettrodo per formare un oggetto separato. Ad esempio, la deposizione elettroforetica può essere impiegata per depositare nanotubi di carbonio sospesi su un elettrodo piatto, formando una sottile pellicola di nanotubi che può poi essere staccata. I film di nanotubi di carbonio hanno molte applicazioni, tra cui celle solari a film sottile, celle a combustibile e touch screen.
La deposizione elettroforetica consente anche la produzione di nuovi tipi di materiale ceramico. I materiali compositi possono essere sintetizzati utilizzando una miscela di nanoparticelle in sospensione, ottenendo, ad esempio, una maggiore resistenza o proprietà elettriche utili. Un’altra importante applicazione è nei materiali a classificazione funzionale (MGF); è possibile creare oggetti composti da due materiali normalmente incompatibili, magari a causa di differenti velocità di espansione termica, garantendo un gradiente costante tra i due piuttosto che un confine netto. Ciò si ottiene variando la composizione della sospensione durante l’elettroforesi. Anche i laminati composti da strati alternati di materiali diversi possono essere realizzati semplicemente passando da una sospensione all’altra.