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Dalle ragnatele i futuri materiali iper-elastici

Le loro proprietà meccaniche non hanno più segreti

02 febbraio, 09:23
Una ragnatela vista dall’alto (fonte: Francesco Tomasinelli ed  Emanuele Biggi) Una ragnatela vista dall’alto (fonte: Francesco Tomasinelli ed Emanuele Biggi)

Inseguita da anni, la chiave delle proprietà meccaniche della ragnatela è stata finalmente svelata da una ricerca, alla quale Nature dedica la copertina e realizzata con il contributo di un gruppo italiano. Ora diventa possibile imitare l'incredibile elasticità della ragnatela e la sua capacità di rompersi in caso di necessità, aprendo le porte ad una generazione di nuovi materiali leggeri e ultra-resistenti, capaci di sopportare fortissimi stress.
   "Il comportamento della seta dei ragni può essere definito iper-elastico - ha spiegato uno degli autori della studio Nicola Pugno, del Politecnico di Torino - cioé si comporta inizialmente come una molla elastica classica, ma da un certo livello di allungamento inizia a irrigidirsì".
   Quando gli insetti restano imprigionati nella tela esercitano sollecitazioni che possono romperla, ma ora si sa che la ragnatela riesce ad evitare le fratture grazie a proprietà, che le garantiscono una grandissima resistenza. "E' un comportamento - ha spiegato Pugno - che potrebbe avere importanti applicazioni in molti settori, dall'edilizia all'aeronautica".
   Lo studio ha messo in evidenza come anche la stessa struttura della tela giochi un ruolo fondamentale per il suo stesso mantenimento. Dovendo resistere a minacce molto diverse, che possono essere di tipo continuo, come il forte vento, o discreto, come insetti grandi o oggetti, le caratteristiche dei filamenti differiscono in funzione della loro posizione.
   Nato dalla collaborazione tra Massachusetts Institute of Technology (Mit) e Politecnico di Torino, questo è il primo studio ad essere premiato da Ideas, un premio istituito dal Consiglio Europeo per le Ricerche (Erc). Il contributo italiano, ha detto Pugno, "é stato in particolare quello di validare le simulazioni elaborate dai ricercatori del Mit attraverso la teoria Quantized Fracture Mechanic", ossia attraverso la teoria elaborata dallo stesso ricercatore italiano, che permette di calcolare i punti di frattura dei materiali e che, diversamente dai modelli classici, è molto efficace in particolare nella gestione dei materiali discreti, come le ragnatele.

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