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".
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