San Francisco Frontiers - Dalle microalghe marine un nuovo materiale ultra resistente

Dalla collaborazione tra Università di Genova e Massachusetts Institute of Technology di Boston arriva una spinta alla progettazione dei materiali ultra resistenti del futuro prendendo ispirazione dalle diatomee, microalghe marine così piccole da risultare invisibili a occhio nudo che grazie alla loro presenza negli oceani riescono ad immagazzinare dal 20 al 50% della Co2 prodotta sulla Terra. Il loro guscio protettivo ha caratteristiche meccaniche uniche: è il materiale naturale con più alta resistenza rapportata al peso e la struttura protettiva, chiamata frustolo, ha notevoli proprietà di assorbimento energetico. Il team di ricerca ha dimostrato come questi capolavori microscopici possano portare innovazioni incredibili nella progettazione di materiali multifunzionali, fornendo una guida efficiente per la creazione di nuovi materiali e strutture o componenti con prestazioni senza precedenti. I risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista 'Advanced Functional Materials'. Grazie a un approccio integrato che combina stampa 3D, simulazioni numeriche e analisi di fluidodinamica computazionale, la ricerca ha sviluppato un nuovo prototipo di materiale strutturale multifunzionale dimostrando il ruolo chiave della natura come progettista di materiali per sistemi efficienti e customizzabili ed evidenziando il potenziale delle soluzioni presenti in natura per l'innovazione tecnologica. "I risultati possono fornire nuove idee per lo sviluppo di nuovi materiali e sistemi intelligenti capaci di svolgere più funzioni e aprire la strada a nuovi approcci biotecnologici per ridurre la CO2 nell'atmosfera, per indicare lo stato di salute delle acque, per catturare la luce in modo efficiente, per sviluppare nuovi dispositivi di protezione - spiegano i ricercatori -. Il design innovativo ispirato alle diatomee offre vantaggi significativi in applicazioni come calandre automobilistiche, per migliorare i flussi d'aria, riducendo il peso e aumentando la resistenza strutturale, membrane microporose per la cattura di CO2, combinando alta porosità e robustezza meccanica per una gestione più efficace dei gas, sistemi di rilascio di farmaci, grazie a una porosità controllata che garantisce profili di rilascio precisi e maggiore durata, robotica soffice, sfruttando combinazioni di leggerezza e flessibilità per la realizzazione di attuatori fluidodinamici avanzati".

R.Moore--SFF