Dal Mit una supercolla ad acqua

Una supercolla a base d’acqua che imita il comportamento chimico degli adesivi usati in natura dai molluschi e replica le proprietà meccaniche dei tendini degli animali. Parliamo di uno speciale idrogel, composto al 90 per cento da acqua e che è stato sviluppato dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (Mit) di Boston. Il restante 10 per cento del materiale è composto da polimeri a lunga catena che conferiscono alla supercolla le sue capacità adesive e la sua consistenza gommosa. La sintesi del lavoro dei ricercatori americani è stata pubblicata su Nature Materials.

Durante i test, questo nuovo materiale è stato in grado di tenere insieme due lastre di vetro nonostante a una di queste fosse stato applicato un peso di circa 25 chilogrammi. Oltre alle capacità adesive, la colla ha dimostrato di essere anche in grado di deformarsi un poco, assorbendo parte dell’energia applicata alle lastre di vetro. Si tratta di una capacità molto interessante perché simula artificialmente le proprietà che la natura ha saputo donare ai tendini e ai legamenti delle articolazioni degli animali, esseri umani compresi o ai molluschi, in grado di incollare sé stessi alle rocce o alle chiglie delle imbarcazioni.

Le applicazioni dell’idrogel potrebbero, un giorno, arrivare alla medicina e alla chirurgia ortopedica ma, per il momento, i ricercatori pensano di “incollare” elementi meccanici. “Un materiale allo stesso tempo così robusto ma al contempo flessibile”, ha detto Xuanhe Zhao del Mit, a capo dello studio, “potrà essere usato nel campo della robotica, dove le ‘articolazioni’ delle macchine potrebbero essere molto migliorate, essendo tenute insieme in maniera solida ma flessibile, consentendo movimenti in più direzioni”.

Al momento, la colla può essere utilizzata al meglio solo su superfici completamente lisce ma qui il suo comportamento è perfetto. La capacità deriva dal fatto che l’adesività è garantita dalla formazione di saldi legami covalenti tra i polimeri contenuti nel gel e le molecole del materiale da incollare. La reale forza di adesione è stata messa alla prova in laboratorio attraverso un test di trazione: l’idrogel è stato in grado di resistere a una forza di circa 1000 joule per metro quadro, un valore che è paragonabile proprio a quello che è possibile riscontrare in natura tra cartilagine e osso. Gli autori della ricerca hanno affermato che si tratta delle prestazioni migliori mai ottenute nel campo dei collanti di sintesi, di qualunque natura.

Riferimenti: Nature Materials doi:10.1038/nmat4463 
Credit foto: Felice Frankel (Mit)