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La plastica che si ripara da sola

L'Università dell'Illinois sta sperimentando un materiale potenzialmente rivoluzionario: una plastica capace di ripararsi da sola in seguito alle rotture.

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Jianjun Cheng e il suo team della University of Illinois stanno conducendo esperimenti su un materiale potenzialmente rivoluzionario: una plastica in grado di ripararsi in modo del tutto autonomo, anche dopo essere stata sottoposta a gravi rotture. Più precisamente, si tratta di una poliurea, elastomero spesso impiegato per il rivestimento di tubi o nella produzione di fibre sintetiche. Ancora in fase sperimentale, l’invenzione potrebbe trovare uno sbocco commerciale in diversi ambiti, non ultimo quello legato ai prodotti tecnologici, spesso soggetti a sollecitazioni e usura soprattutto nell’epoca dei device portatili.

Una delle caratteristiche più interessanti del progetto, che di fatto lo rende diverso da altri di questo tipo, è rappresentata dal fatto che tutti gli elementi facenti parte del composto (mantenuto al momento top secret) sono già disponibili sul mercato e non contengono sostanza tossiche. Questo potrebbe contribuire a mantenere contenuti i costi di produzione. Nel filmato seguente un ricercatore mostra le potenzialità del materiale: dapprima viene colato il composto liquido all’interno di un contenitore per dargli la forma voluta, poi lo si lascia riposare a temperatura ambiente per un giorno intero così che possa solidificare.

Una volta pronto, viene inciso a circa metà della sua lunghezza con un taglierino, tanto da arrivare quasi a provocarne la divisione in due parti. È qui che entra in gioco l’innovativa abilità della plastica: se rimesso nella posizione originale e sottoposto ad una leggera pressione, il pezzo si salda nuovamente in prossimità della rottura in circa un’ora. Il processo è reso più veloce ad una temperatura di 37 gradi, equivalente a quella del corpo umano in condizioni normali.

La composizione del materiale e come riesce a ripararsi in modo del tutto autonomo

La composizione del materiale e come riesce a ripararsi in modo del tutto autonomo (immagine: ExtremeTech).

Non sono richiesti catalizzatori, dunque il processo di auto-riparazione non necessita di una fonte di calore esterna per essere innescato. Il tutto è reso possibile dalla forma allungata delle molecole che compongono il polimero. Queste, oltre a rendere il materiale molto resistente ed elastico, sono in grado di unirsi nuovamente dopo essere state separate, creando un legame talvolta più saldo che in precedenza. Per capire meglio cosa accade si può ricorrere ad un esempio: si immagini di tagliare un fazzoletto in due parti e poi cucirlo. Tirandone le due estremità, quasi certamente la rottura non avverrà nel punto in cui si trova la cucitura, ma altrove.

Fonte: Nature Communications • Via: ExtremeTech • Immagine: NewsAtIllinois su YouTube • Notizie su: