Questo super-materiale riesce a sollevare 5000 volte il suo peso: è davvero possibile?

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Le scoperte in campo tecnologico stanno consentendo lo sviluppo di innovazioni al limite della fantascienza. Sembra passato un secolo dai robot dall’andatura claudicante e dai primordi informatici. Il futuro sembra riservarci non poche sorprese. Un team di ricerca, infatti, ha sviluppato un materiale capace di sollevare 5000 volte il proprio peso.

Questo strabiliante materiale fa parte dei cosiddetti polimeri a memoria di forma. Si tratta di materiali, costituiti da una struttura polimerica, in grado di riassumere la forma originale dopo essere stati deformati. Lo stato inziale può essere riottenuto anche mediante la temperatura. Ed è proprio questo il caso.

Un team di ricerca della Stanford University in California, guidato da Zhenan Bao, ha creato un materiale in grado di modificare la propria struttura e, una volta soggetto a calore, di ritornare al proprio stato originario. Il polimero, costituito da una struttura di glicole polipropilenico, con unità 4-,4'-metilen bisfenilurea, sembra superare l’inefficienza di materiali simili, i quali non sono in grado né di ritenere grandi quantità di energia né, di conseguenza, di rilasciarne a sufficienza, limitando l’efficacia di sollevamento e il loro utilizzo.

Il processo chimico responsabile delle caratteristiche di questo materiale si basa sui ben noti legami a idrogeno. In questo caso, quando le fibre del materiale vengono stirate, i costituenti polimerici si allineano formando i legami, i quali stabilizzano la forma allungata. In seguito, riscaldando il materiale ad una temperatura di 70°C, i suddetti legami si degradano, permettendo al materiale di ritornare al suo stato originale e rilasciare energia.

"Potrebbe essere usato per sollevare pesi o per aiutare ad assistere o fornire ulteriore spinta a qualcuno che forse ha difficoltà a camminare", dichiara lo stesso Bao.

Uno degli esperimenti, condotto dai ricercatori, ha incluso l’utilizzo dell'arto di un manichino di legno, suddiviso in due sezioni semoventi, a cui sono state applicate le estremità del polimero. Il braccio è stato poi stirato, permanendo in questa forma, in seguito, sottoposto a calore, il polimero è ritornato al suo stato originale, permettendo al braccio di contrarsi.

Le applicazioni di questa tecnologia sono molteplici. Dal futuro utilizzo come componenti per braccia robotiche, che potrebbero essere il futuro della medicina protesica, all’innesto in elementi artificiali per facilitare persone con menomazioni e disabilità (come l'uomo paralizzato che è riuscito a mangiare grazie a protesi controllate col cervello).

Jonathan Aitken, ricercatore dell’Università di Sheffield, pur mostrando dubbi sulla necessaria applicazione di calore al polimero per sfruttarne le potenzialità, in termini di praticità, ha dichiarato "Le caratteristiche affidabili e l'elevata resistenza del materiale offrono un nuovo metodo per la progettazione di giunti in grado di sollevare più volte il peso del materiale".

Di seguito potete ammirare una foto, ad opera del gruppo di ricerca, che ritrae l'arto di legno corredato dal rivoluzionario polimero.

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