I materiali del futuro

I materiali del futuro

I materiali del futuroGli ultimi 10-15 anni di ricerche condotte nei laboratori di chimica di tutto il mondo, hanno visto come protagonisti nuove interconnessioni tra chimica, biologia e nuove tecnologie. I risultati più importanti (anche e soprattutto in vista di applicazioni future in diversi campi industriali) hanno riguardato soprattutto la nascita di nuovi materiali. Li chiamano ‘i materiali del futuro‘, sostanze nuove, prodotte in laboratorio che possiedono enormi potenzialità di applicazioni in diversi settori di produzione. Ecco alcuni dei materiali che abbiamo studiato e sui cui vale la pena soffermarsi.

  1. Il mangia umidità. L’hanno chiamata Upsalite, dal nome dell’università di Uppsala, in Svezia, dove è stata creata per una distrazione dei ricercatori. Si tratta della sostanza più assorbente al mondo che si è concretizzata quando alcuni ricercatori del Dipartimento di nanotecnologia hanno dimenticato del carbonato di magnesio in un reattore chimico per un intero weekend. Il risultato è stato un gel rigido che si solidificava se scaldato in un forno e la cui superficie, vista al microscopio, appariva formata da una miriade di piegoline porose. Un solo suo grammo, costellato da 26 trilioni di microscopici pori, se venisse disteso su una superficie piana coprirebbe una superficie di 800 metri quadrati, più di tre campi da tennis affiancati. Queste caratteristiche donano all’Upsalite un altissimo potere idrofilo, le consentono cioè di assorbire anche a bassi livelli di umidità molta più acqua dei materiali finora conosciuti, rendendola preziosa per vari impieghi: per evitare condense su materiali elettronici, per depurare l’aria dopo un incendio e per assorbire emissioni tossiche gassose, agenti chimici dispersi nell’ambiente o svernamenti di petrolio in mare.
  2. Più nero del nero. Si chiama Vantablack il nuovo materiale creato dall’azienda britannica Surrey NanoSystems formato da nanotubi di carbonio. Il suo nome deriva dall’acronimo Vanta, che sta per “Vertically Aligned NanoTube Arrays” (schiere di nanotubi allineati verticalmente), e black, nero. La sua qualità principale è di essere così scuro che gli spettrometri non sono in grado di stabilire quanta luce rifletta, ammesso che lo faccia. Una precedente versione del Vantablack assorbiva il 99,96 per cento della luce, restituendone appena lo 0,04, ma in questa nuova variante la percentuale è scesa ulteriormente facendone virtualmente il materiale più nero esistente. Questa sua qualità lo rende particolarmente adatto per realizzare camere a infrarossi, sensori e strumenti scientifici, ma anche in campo energetico per assorbire la luce solare convertendola in calore. Il Vantablack potrebbe inoltre essere utilizzato in campo militare per la realizzazione di indumenti per le truppe impegnate in missioni notturne o per la creazione di rivestimenti per aerei e droni stealth.
  3. II più adattabile. Estensibile in tutte le direzioni e ripetutamente e conduttore di elettricità: è il materiale realizzato dall’École polytechnique fédérale di Losanna (Svizzera). Ottenuto versando metalli liquidi su una pellicola a base di polimeri, rivoluzionerà il settore dei dispositivi tecnologici indossabili. La pellicola, infatti, segue perfettamente il corpo umano e se ne potranno ricavare nuovi accessori per controllare specifiche funzioni biologiche. I metalli impiegati sono gallio e oro. Il primo ha buone proprietà elettriche e un punto di fusione intorno ai 30°C. Ciò gli consente di sciogliersi in mano e di rimane liquido a temperatura ambiente. L’oro, invece, permette al gallio di rimanere omogeneo a contatto con un polimero, impedendone la separazione in gocce che ne altererebbe la conducibilità.

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