L'acciaio da costruzione ispirato alle ossa umane

Le nuove frontiere della metallurgia guardano alle proprietà del nostro scheletro: leggero ma allo stesso tempo resistente a fratture e sollecitazioni.

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A prova di catastrofe. | Science Photo Library

E se i ponti e gli aerei di domani fossero resistenti come tibie? Potrebbe non sembrarvi abbastanza sicuro, ma le nostre ossa sono molto più a prova di frattura di quanto si creda. Porosità e struttura multistrato fanno sì che, in caso di danni, eventuali crepe si propaghino con difficoltà, limitando la rottura a un'area limitata.

 

Effetto matrioska. Ora un gruppo di ricercatori della Kyushu University, in Giappone, ha creato due tipi di acciaio da costruzione ispirati alla struttura delle ossa lunghe umane. La ricerca è stata descritta su Science. Le ossa lunghe hanno in genere una membrana più esterna di tessuto connettivo, il periostio, che ricopre uno strato più denso e compatto (osso corticale). Al di sotto si trova l'osso spugnoso, più poroso, che avvolge un'anima di midollo osseo.

 

Esperimento riuscito. I ricercatori sono intervenuti nella nanostruttura di due tipi di acciaio per realizzare una simile composizione multistrato, che ha aumentato la resistenza dei materiali alla pressione: occorre cioè più energia affinché una "frattura" si propaghi tra due strati differenti. Inoltre, alcune aree dei due acciai sono state rese più flessibili di altre, per assorbire le sollecitazioni causate dalle pressioni esterne. I materiali risultanti potrebbero aiutare a limitare danni catastrofici causati da piccole crepe che si espandono con rapidità e in modo impredicibile.

 

11 marzo 2017 | Elisabetta Intini