All’incirca
53 anni fa Stan Lee, il principale creatore dei supereroi della Marvel, ideò il
personaggio dell’Uomo Ragno, un giornalista di nome Peter Parker che aveva
acquisito i suoi poteri, compresa la capacità di generare ragnatele molto
resistenti, dopo esser stato morso da un aracnide radioattivo. La fantasia di
un uomo volante che protegge l’umanità dal male, di per sé poco originale, si
basava su un fatto reale, ossia la grande forza e resistenza del filamento di
cui è composta la tela dei ragni. Di recente questa attitudine naturale del
mondo animale è stata oggetto di intervento migliorativo da parte dell’uomo.
All'Università
degli Studi di Trento hanno trovato un modo per incorporare nanotubi di
carbonio e grafene nei fili di seta del ragno aumentandone resistenza e durezza
fino a livelli mai ottenuti prima. Il team, guidato dal professor Lepore, dopo
aver raccolto 15 ragni della specie Pholcidae, ha recuperato dei campioni di
seta prodotta da questi ragni, da usare come riferimento. Successivamente sono stati spruzzati con acqua
contenente nanotubi di carbonio e particelle di grafene, attendendo che i ragni
rigenerassero i loro filamenti, al fine di misurarne le proprietà meccaniche e
confrontarle con i campioni precedenti. Gli strumenti usati prevedevano
altissime risoluzioni, sia per la rilevazione delle forze in gioco che per i
relativi allungamenti di ogni singolo filo.
Ora, le
fibre proteiche della seta di ragno rappresentano in natura uno straordinario
prodotto, più di ogni altra fibra compatibile generata dall’intelligenza umana.
Per dirne una, come resistenza alla trazione è paragonabile all’acciaio, pur
avendo una densità di gran lunga inferiore. Possiede inoltre duttilità ed
elasticità confrontabili con le fibre di carbonio come il Kevlar. Ma gli
scienziati trentini hanno realizzato qualcosa di superiore, misurando valori
del modulo di elasticità e del modulo di durezza maggiori di qualsiasi altra
fibra conosciuta, come quelli delle fibre sintetiche polimeriche ad alte
prestazioni e delle più recenti fibre cosiddette annodate, costituite di solo
grafene. In altri termini, la particolare “miscela” bevuta dai ragni o in
qualche modo da loro assorbita, li ha portati a creare una fibra con
caratteristiche mai rilevate fin’ora.
I risultati
sorprendenti non hanno ancora una spiegazione chimico-biologica. Agli studiosi
non è chiaro il meccanismo col quale nanotubi di carbonio e grafene si
intrecciano con la seta naturale. Pur avendo confermato la presenza dei
materiali aggiunti mediante metodi spettroscopici, essi hanno solo fatto
un’ipotesi secondo cui l’ingestione delle particelle esterne crea all’interno
dei ragni la nuova fibra all’atto della tessitura. Allo stato attuale però non
esiste un modo efficace per raccogliere i filamenti creati, anche se c’è già
chi sta pensando a sviluppare tecniche che si basino su questa “invenzione” per
farlo diventare un prodotto industriale, ad esempio per creare tessuti
particolarmente resistenti.
Il lavoro di
Lepore e colleghi è strabiliante: i filamenti tessuti dal ragno provengono da
un’evoluzione di 400 milioni di anni, mentre loro li hanno migliorati in poche
settimane. In più la semplicità della tecnica fa affermare al team di
scienziati che un approccio simile potrebbe essere utilizzato su altri
organismi, allo scopo di creare dei nuovi materiali bionici. Nel frattempo, a
noi non
è dato di sapere quale fine abbiano fatto i ragni sottoposti a questo
originalissimo esperimento: hanno continuato a vivere normalmente ? il filo di
seta modificato è tornato naturale dopo l’esaurimento del grafene ingerito ? e
ancora, ci potranno essere variazioni alla genetica di questi animali ? Sarà
presto per rispondere a queste domande, ma certamente è necessario porle sin da
subito.
PS:
ringrazio mio figlio per i dettagli su Lee, Marvel e dintorni.
(fonte
http://www.technologyreview.com/view/537301/spiders-ingest-nanotubes-then-weave-silk-reinforced-with-carbon
; si ringrazia il sito http://www.dimitardimitrov.name
per la gentile concessione della foto)
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