Biomimetismo per la scienza dei materiali
I sistemi biologici spesso sono composti di strutture estremamente complesse ma ordinate, che possono auto-organizzarsi a seguito di processi chimici e fisici. La riproduzione di tali processi potrebbe condurre alla creazione di superfici composte da configurazioni strutturali potenzialmente applicabili a nuovi materiali, diagnostica medica o perfino tessuti sintetici. Il progetto ECSOMS (“Exploiting chemical self-organisation in materials science”), finanziato dall’UE, ha sviluppato nuove modalità per sfruttare i meccanismi di formazione delle configurazioni strutturali nella scienza dei materiali. Gli scienziati fisici e gli ingegneri hanno conferito le loro competenze in tale ricerca, ispirata alla teoria di Alan Turing secondo cui l’ordine biologico può derivare dall’interazione tra autocatalisi e diffusione. L’autocatalisi si riferisce a un ciclo di controreazione chimico in cui il prodotto di una reazione costituisce anche il reagente. I ricercatori hanno guardato agli enzimi come nuova fonte di controreazione chimica che avrebbe creato le giuste condizioni di reazione per l’accoppiamento con i polimeri sensibili al pH. Hanno anche progettato un nuovo reattore a flusso, per generare configurazioni a punti e strisce sulla superficie curva di un cilindro. La configurazione risultante è stata efficacemente controllata tramite il rapporto della circonferenza del cilindro rispetto alla lunghezza d’onda intrinseca della configurazione. ECSOMS ha consentito di ottenere nuove conoscenze che rappresentano un contributo a un rilevante campo della ricerca teorica. Inoltre, i suoi progressi possono trovare applicazione pratica nella progettazione di sistemi di somministrazione dei farmaci e nella scienza dei materiali.
