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il primo magazine sulla sostenibilità applicata

MATERIA GRIGIA
Ovvero, intelligente. Così le nuove tecnologie si applicano a oggetti che sembrano uscire da un’altra dimensione. Breve elenco dei nuovi materiali del futuro.

Queste sono alcune delle innovazioni tecnologiche che la ricerca scientifica sta testando, a vari livelli di sperimentazione, nei laboratori di tutto il mondo.

Eccole:

Il materiale che copia le nostre ossa. Alla State University (Arizona) i ricercatori stanno cercando di mimare la capacità tipica dei sistemi biologici come le ossa di percepire la presenza di un danno, fermarne la progressione e attivare il processo di riparazione. Henry Sodano e i suoi colleghi hanno utilizzato polimeri "forma-memoria" incorporando una rete di fibra ottica che funziona come sensore del danno e anche come attivatore del processo di rigenerazione. Un laser a infrarossi trasmette la luce attraverso il meccanismo per riscaldare localmente il materiale. Ciò stimola i processi di cicatrizzazione e di consolidamento ben undici volte la resistenza di un campione.

Il super repellente. È il progetto che ha portato un team di ricercatori di Harvard a realizzare un materiale chiamato SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces). La fonte d'ispirazione è stata la Darlingtonia californica, detta "pianta cobra" (nella foto in home page), una pianta carnivora le cui foglie sono impermeabili all'acqua piovana grazie a uno strato scivoloso di fluido che ne avvolge la superficie.
Ispirandosi alla perfezione di questo meccanismo naturale, i ricercatori hanno creato un materiale capace di respingere qualsiasi tipo di sostanza, sia liquida che solida, mettendo a punto una strategia per creare superfici scivolose inondando con un fluido lubrificante un materiale poroso microstrutturato. In questo modo le superfici non mostrano alcun segno di ritenzione: ed è sufficiente una pendenza anche minima per far scivolare via un'enorme varietà di liquidi e solidi. In più le Slip sembrano capaci di ripararsi da sole e conservare intatte le loro proprietà anche in condizioni particolarmente avverse, come pressioni altissime e temperature polari. Il raggio d'applicazione spazia dalla biomedica al trasporto di acqua e carburanti, dalle tecnologie antighiaccio all’anticontaminazione. In futuro potremmo avere finestre che si puliscono da sole dai batteri.

Al riparo della luce. Dalla collaborazione Stati Uniti e Svizzera è nato invece il materiale più concupito dagli automobilisti che patiscono uno sfregio alla carrozzeria. L’oggetto misterioso è un polimero capace di trasformarsi, sotto una fonte di luce ultravioletta, in un liquido che va a riempire segni e abrasioni sulla superficie dell’auto.

Quando la luce si spegne in meno di un minuto il polimero diventa di nuovo solido e liscio, come se non fosse successo nulla. Il meccanismo si chiama assemblaggio supramolecolare, spiega Stuart Rowan, direttore dell'Istituto Materiali Avanzati della Case Western Reserve University di Cleveland (Ohio). Il polimero in questione ha strutture particolari che se esposte a un'intensa luce ultravioletta si "scollano" temporaneamente assumendo uno stato liquido che le fa fluire lungo eventuali solchi e screpolature, per poi tornare alla condizione di partenza. I ricercatori lo hanno poi graffiato, rigato, scrostato e poi fatto e rifatto guarire più volte nello stesso punto: inalterabile nel tempo non ha fatto registrare alcun cambiamento nelle prestazioni. 

Questa è solo una sintesi delle scoperte e delle possibilità, ma dimostra quanta importanza ha la ricerca scientifica, specie in ambito universitario, e quanta innovazione tecnologica sia oggi a portata di mano per dare vita a nuove forme e nuovi materiali intelligenti in grado di incidere profondamente anche sulla vita quotidiana.

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