Gli scienziati hanno forse scoperto il materiale più forte e resistente al mondo


    La seta prodotta dal ragno è piuttosto sorprendente. Ha una resistenza alla trazione paragonabile a una lega d’acciaio di alto livello oppure una resistenza alla trazione pari alla metà del Kevlar. Possiede inoltre solo un sesto della densità dell'acciaio: si potrebbe quindi prendere un filo abbastanza lungo da avvolgere tutta la Terra ed esso peserebbe meno di 500 grammi.

    Immagine ottenuta con il microscopio elettronico a scansione di un dente di patella. Ogni dente ha una dimensione inferiore a un millimetro di lunghezza. Credits: University of Portsmouth, UK.Immagine 1: immagine ottenuta con il microscopio elettronico a scansione di un dente di patella. Ogni dente ha una dimensione inferiore a un millimetro di lunghezza. Credits: University of Portsmouth, UK.

    Questo livello di qualità significa che un filo di seta sarebbe cinque volte più forte di un filo d’acciaio di peso equivalente.

    Mentre ancora oggi la seta sorprende per le sue incredibili proprietà i ricercatori hanno analizzato e misurato la resistenza dei denti delle patelle (un tipo di mollusco marino) e hanno scoperto che potrebbe essere tranquillamente chiamato il materiale naturale più forte al mondo.

    “Fino ad oggi, abbiamo sempre pensato che la seta fosse il materiale biologico più resistente poiché le potenziali applicazioni sono pressoché illimitate dai giubbotti antiproiettile all’elettronica; tuttavia abbiamo scoperto che il materiale con cui sono fatti i denti di questo mollusco marino mostra una resistenza potenziale di gran lunga superiore a quella della seta”, ha dichiarato in un comunicato stampa Asa Barber autore dello studio e prof. della scuola di Ingegneria dell’Università di Portsmouth, UK.

    Il team del prof. Barber ha fatto la scoperta analizzando in profondità fino alla struttura atomica i minuscoli denti del mollusco.

    Un gruppo di patelle comuni (Patella vulgata) nel Pembrokeshire, Galles - Credits: Image by Tango 22, CC BY-SA 3.0Immagine 2: un gruppo di patelle comuni (Patella vulgata) nel Pembrokeshire, Galles - Credits: Image by Tango 22, CC BY-SA 3.0

     

    I risultati, pubblicati sulla rivista Interface della Royal Society, mostrano la presenza di un minerale super resistente (costituito da ossi-idrossido di ferro) chiamato goethite (in onore del poeta Johann Wolfgang von Goethe) all’interno della struttura dei denti dell’organismo marino. Secondo quanto riportato dal Guardian, il minerale si forma nella patella durante la crescita e aiuta la piccola creatura marina a raschiare le superfici della roccia e a scrostarsi di dosso le alghe per procurarsi il cibo.

     

    Immagine ottica della radula mostra le file di denti del mollusco. Credits: Interface, Royal Society.Immagine 3: immagine ottica della radula mostra le file di denti del mollusco. Credits: Interface, Royal Society.

    I ricercatori, tra i quali anche il prof. Nicola Pugno del Laboratorio di Nanomeccanica Bio-Ispirata e del Grafene, Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica dell'Università di Trento, hanno ipotizzato che la struttura del materiale potrebbe essere copiata e quindi sintetizzata per essere utilizzata per realizzare strutture di automobili, imbarcazioni e aeroplani.

    “Abbiamo scoperto che le fibre di goethite sono delle dimensioni adatte per realizzare una struttura composita resiliente. Questa scoperta significa che le strutture fibrose trovate nei denti del mollusco potrebbero essere imitate e utilizzate nelle applicazioni di ingegneria dove sono richieste elevate prestazioni: nelle auto da corsa della Formula 1, negli scafi delle barche e nelle strutture degli aeromobili, solo per citare alcuni esempi. Gli ingegneri sono sempre interessati alla realizzazione di strutture sempre più leggere o più forti al fine di migliorare da un lato le prestazioni e dall’altro utilizzare sempre meno materiale.” Ha dichiarato Barber al Guardian.



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