Messi a punto materiali che cambiano colore se sottoposti a stress troppo intensi, segnalando quando stanno per spezzarsi. Lo studio su Nature.
Un materiale che cambia colore quando sta per rompersi: rosso se viene stirato, porpora se viene compresso. Lo hanno messo a punto gli ingegneri dell’Università dell’Illinois di Urbana-Champaign (Usa), che lo presentano questa settimana su Nature.
Alla base vi è una nuova famiglia di polimeri, la cui peculiarità è quella di inglobare una classe di molecole organiche - chiamate meccanofori - in grado di rispondere a determinati stimoli meccanici esterni modificando la propria struttura e di segnalare l’eccessivo carico di tensione. In questo caso cambiando colore.
Applicazioni possibili? Nelle componenti di ponti, o nei paracaduti e nelle corde degli scalatori. Insomma, ovunque sia utile prevenire una rottura di un oggetto o di un dispositivo causata da stress meccanico. “Potremmo inserire, direttamente nei materiali, alcuni meccanofori che rispondono allo stress con funzioni differenti” ha spiegato Nancy Sottos, docente di scienza dei materiali e a capo dello studio, “non solo segnalando l'imminente rottura, ma anche rafforzando il materiale. Utilizzati, per esempio, nelle componenti degli aeroplani, potrebbero segnalare o rallentare il processo che porta alla rottura”.
In un lavoro precedente, Sottos e collaboratori avevano mostrato - sempre su Nature - la reazione su polimeri sollecitati mediante ultrasuoni (vedi Galileo). Nel nuovo studio, la ricercatrice ha riprodotto le stesse caratteristiche su un polimero solido. Per dimostrare le risposte meccano-chimiche il team ha preparato due differenti polimeri: una gomma tesa fino alla rottura ha mostrato un intenso colore rosso prima di separarsi in due parti, mentre la compressione esercitata su una guaina ha virato al porpora. (a.d.)
Alla base vi è una nuova famiglia di polimeri, la cui peculiarità è quella di inglobare una classe di molecole organiche - chiamate meccanofori - in grado di rispondere a determinati stimoli meccanici esterni modificando la propria struttura e di segnalare l’eccessivo carico di tensione. In questo caso cambiando colore.
Applicazioni possibili? Nelle componenti di ponti, o nei paracaduti e nelle corde degli scalatori. Insomma, ovunque sia utile prevenire una rottura di un oggetto o di un dispositivo causata da stress meccanico. “Potremmo inserire, direttamente nei materiali, alcuni meccanofori che rispondono allo stress con funzioni differenti” ha spiegato Nancy Sottos, docente di scienza dei materiali e a capo dello studio, “non solo segnalando l'imminente rottura, ma anche rafforzando il materiale. Utilizzati, per esempio, nelle componenti degli aeroplani, potrebbero segnalare o rallentare il processo che porta alla rottura”.
In un lavoro precedente, Sottos e collaboratori avevano mostrato - sempre su Nature - la reazione su polimeri sollecitati mediante ultrasuoni (vedi Galileo). Nel nuovo studio, la ricercatrice ha riprodotto le stesse caratteristiche su un polimero solido. Per dimostrare le risposte meccano-chimiche il team ha preparato due differenti polimeri: una gomma tesa fino alla rottura ha mostrato un intenso colore rosso prima di separarsi in due parti, mentre la compressione esercitata su una guaina ha virato al porpora. (a.d.)
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