Avere plastica, vernici e rivestimenti in grado di riparare se stessi rivoluzionerebbe la tecnologia, il design e la produzione sostenibile. I ricercatori lavorano su materiali con queste proprietà da molto tempo e ora un team della Clemson University pensa di essere a pochi passi dalla produzione industriale su vasta scala.
Le materie plastiche sono costituite da lunghe catene molecolari chiamate polimeri bloccati durante il processo di produzione. Altre tipologie di materiali plastici autorigeneranti sviluppati in precedenza utilizzavano approcci di legame più complessi per riportare le molecole insieme dopo che hanno subito danni o richiedono reagenti aggiuntivi che entrano in gioco nel caso la continuità delle catene venga interrotta.
Secodo quanto riportato da Science, il nuovo materiale utilizza le naturali forze intermolecolari tra i polimeri non solo per renderli più forti ma anche per spingerli a riunirsi in caso di danno. Se i polimeri sono posizionati nel modo giusto, queste forze, note come forze di van der Waals, agiscono come un meccanismo di blocco e chiave. I polimeri sono incollati insieme.
“Allo stesso tempo, si piacciono a vicenda“, ha spiegato in un comunicato l’autore principale dello studio, il professor Marek Urban. “Così, quando sottoponi a trazione e li spezzi, tornano insieme, il materiale diventa auto-riparante. Per quanto semplice possa sembrare, questi studi hanno anche rivelato che le interazioni di van der Waals, onnipresenti e tipicamente deboli nelle materie plastiche, quando sono correttamente orientate, provocherano ua sorta di auto-guarigione, questa scoperta avrà un impatto importante sullo sviluppo di materiali sostenibili, i quato utilizzano un legame debole che diventa collettivamente molto forte quando orientato “.
Una spiegazione complicata per un approccio, in realtà, semplice. Produrre materiali a base di polimeri come questo non richiederebbe lo sviluppo di una linea di produzione completamente nuova. Potrebbe essere fatto nelle fabbriche esistenti. Il team stima che l’aumento della produzione per raggiungere centinaia di litri di polimeri potrebbe essere otteuto in un periodo variabile tra i sei mesi ed un anno.
“Chiunque vorrà produrre questi tipi di materiali auto-riparati, essenzialmente, dovrà progettare un processo sintetico e scalarlo“, ha detto Urban. “La chiave è che il processo di scalabilità dovrebbe essere controllato con precisione. Chiaramente, c’è una grande differenza tra fare qualcosa in laboratorio e passare alla produzione su vasta scala. La tecologia per farlo, in questo caso, è, però, già disponibile“.
