Innovazione

Le supertela dei ragni al grafene

All'Università di Trento un gruppo di scienziati ha creato un materiale ibrido, che unisce la resistenza della seta del ragno a quella del grafene.

Una super ragnatela, che farebbe morire di invidia persino Spiderman. L'hanno creata all'Università di Trento, dove un team di ricercatori guidato da Nicola Pugno ha combinato le straordinarie proprietà del grafene con quelle della seta prodotta dai ragni, ricavando un materiale le cui eccezionali potenzialità sono ancora tutte da esplorare.

Perfetta alchimia. Come vi abbiamo già raccontato, il grafene (un materiale composto da un singolo strato di atomi di carbonio) è da diverso tempo al centro di ricerche di ogni genere, tanto che non è esagerato ritenerlo ormai il fulcro di una nuova e intrigante rivoluzione industriale. Sul versante opposto abbiamo la seta usata dal ragno per intrecciare le sue micidiali trappole: si tratta di uno dei prodotti biologici più resistenti in natura, il cui carico di rottura è confrontabile con l'acciaio di alta qualità.

Nei laboratori dell'Università di Trento hanno teorizzato che dal mix di questi due materiali potesse nascere un'invenzione di interessante. E i risultati del loro esperimento hanno evidenziato che non si trattava di un'ipotesi così azzardata.

Pioggia di carbonio. Per la ricerca gli scienziati hanno impiegato 15 ragni appartenenti alla famiglia Pholcidae; per intenderci, quelli con le zampe lunghe ed esili che troviamo comunemente in cantina o negli angoli delle abitazioni. Su cinque esemplari è stata spruzzata una mistura di acqua e particelle di grafene della grandezza di 200-300 nanometri. Nei restanti dieci, lo spray è servito per nebulizzare gli aracnidi con una miscela di acqua e nanotubi di carbonio.

Tela ibrida. In seguito al trattamento, alcuni ragni hanno prodotto dei filamenti di sorprendente qualità. In particolare, un ragno "innaffiato" con i nanotubi di carbonio è stato in grado di secernere delle fibre 3,5 volte più forti e resistenti di quelle fabbricate dal Caerostris darwini, una specie di aracnide identificata nel 2010, la cui ragnatela è assemblata con fili, a parità di spessore e lunghezza, più resistenti del Kevlar.

Per avere un'idea ancora più precisa, quello del Caerostris darwini è il secondo tessuto biologico non artificiale più resistente del mondo, superato solo dai microscopici denti con cui i molluschi del genere Patella grattano le rocce per cibarsi di alghe.

Cosa è successo? L'equipe di Trento non ha ancora dimostrato in che modo il grafene e i nanotubi vadano a rinforzare la super ragnatela. Secondo Pugno, gli aracnidi potrebbero essere in grado di assorbire le strutture di carbonio e incorporarle poi nelle seta. Il processo non sarebbe però del tutto indolore: quattro ragni sono infatti morti subito dopo il trattamento.

Rete acchiappa-aerei. Allo stato dell'arte è impossibile affermare con certezza quali possano essere i risvolti di questa scoperta. I ricercatori ritengono che con un materiale dotato di tale resistenza si riuscirebbe addirittura a tessere una rete capace di fermare la caduta di un aereo. Tra gli studi in programma, alcuni riguarderanno la possibilità di produrre il materiale bionico sfruttando anche altri vettori animali, come ad esempio il baco da seta.

8 maggio 2015 Davide Decaroli
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