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I ragni insegnano agli scienziati a creare un materiale liquido-solido completamente nuovo

Scienziati finanziati dall’UE imparano a riprodurre le ragnatele e la loro singolare capacità di restare sempre tese.
I ragni insegnano agli scienziati a creare un materiale liquido-solido completamente nuovo
Se si osserva attentamente una ragnatela, si noterà che essa conserva sempre la stessa forma. Anche dopo avere intrappolato un insetto, la tela del ragno riesce ad avvolgere i filamenti per ripristinare la tensione della ragnatela. Questo fenomeno ha affascinato gli scienziati per decenni. Le piccolissime e apparentemente incredibili forze della fisica che regolano le ragnatele erano inspiegabili, solo adesso gli scienziati incominciano a svelarne i segreti.

Fritz Vollrath, coordinatore del progetto SABIP (Silks as Biomimetic Ideals for Polymers) finanziato dall’UE, ha scoperto che una ragnatela è costituita dalla seta prodotta dal ragno e da microscopiche goccioline di colla presenti sul filo di seta. Queste goccioline non sono prodotte dal ragno, il quale invece riveste il filo con un sottile strato di materiale adesivo che assorbe l’acqua dall’atmosfera. La colla si gonfia, diventa instabile e poi forma delle goccioline, spiega Vollrath.

Le goccioline servono soprattutto per catturare la preda, ma possono anche avvolgere il filo di seta, mantenendo l’intera ragnatela sotto tensione. Una sola gocciolina – che ha un diametro di circa un decimo di millimetro – può avvolgere oltre 20 cm di filo impacchettandolo all’interno della gocciolina. Il filo può essere svolto e riavvolto molte volte.

Sorprendentemente, la combinazione seta-gocciolina si comporta sia come un solido che come un liquido, spingendo il team SABIP (con sede a Oxford) e i suoi collaboratori dell’Università Pierre e Marie Curie di Parigi, di battezarlo “filo liquido”. “Il filo di ragnatela teso è come un solido particolarmente elastico, grazie alle sue nanomolle molecolari, ma quando viene compresso, il suo comportamento diventa quello di un liquido, riducendosi senza limiti apparenti ed esercitando una tensione costante,” spiega Vollrath.

“Si tratta di una categoria di materiali davvero innovativa. Un composito di seta complesso che non si riteneva possibile,” aggiunge Hervé Elettro, ricercatore del team di Parigi che ha dedicato la sua tesi di dottorato a questa scoperta.

La comprensione di questo singolare comportamento ha portato i ricercatori del team a creare una seta sintetica con le stesse proprietà di una ragnatela, utilizzando un filo di nylon e una soluzione di zucchero. Inoltre, questa seta sintetica è prodotta a temperatura ambiente, senza utilizzare agenti chimici aggressivi ed è facilmente riciclabile.

“Ora stiamo cercando di scoprire cosa possiamo fare con questo materiale. È possibile produrlo su ampia scala? Occorre intergrarlo in qualcos’altro? La tecnologia è ancora molto nuova e stiamo esplorando le possibilità di dove queste piccole forze potrebbero essere utilizzate,” continua Vollrath.

Un secondo dottorando sta attualmente lavorando nel team di Parigi all’esplorazione di idee per nuovi dispositivi basati su questa scoperta, soprattutto grazie ai finanziamenti francesi per la ricerca.

“I finanziamenti dell’UE e l’unione della cultura accademica francese e anglosassone promossa dall’UE, sono stati fondamentali per la nostra straordinaria scoperta e per la creazione del filo liquido sintetico,” conclude Vollrath.

Per maggiori informazioni, consultare:
Pagina del progetto su CORDIS
Sito web di Oxford Silk Group

Fonte: Sulla base di un’intervista con il coordinatore del progetto

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Numero di registrazione: 125439 / Ultimo aggiornamento: 2016-05-31
Categoria: Progressi scientifici
Fonte: ec