Flessibili ed elastici come gel ma resistenti alla rottura: sono i gel vetrosi, nuovi materiali facili da produrre che potrebbero essere impiegati per svariate applicazioni, dalla stampa 3D alla robotica soffice. La 'ricetta' per ottenerli è pubblicata sulla rivista Nature da un gruppo di ricerca statunitense guidato dalla North Carolina State University.
Lo studio permette di superare la netta distinzione tra gel e polimeri vetrosi, da sempre considerati come classi di materiali diverse e ben separate. I polimeri vetrosi, usati per realizzare oggetti come bottiglie o finestrini per gli aerei, sono solitamente duri, rigidi e spesso fragili. I gel, come quelli usati per produrre le lenti a contatto, contengono liquidi e sono morbidi ed elastici.
Per combinare le proprietà utili degli uni e degli altri, i ricercatori hanno ideato dei nuovi materiali ibridi, i gel vetrosi appunto, che "sono duri come i polimeri vetrosi, ma, se si applica una forza sufficiente, possono allungarsi fino a cinque volte la loro lunghezza originale, anziché rompersi", spiega il coordinatore dello studio Michael Dickey, docente di ingegneria chimica e biomolecolare alla North Carolina State University. “Una volta che il materiale è stato allungato, è possibile riportarlo alla sua forma originale applicando calore. Inoltre, la superficie dei gel vetrosi è altamente adesiva, cosa insolita per i materiali duri”.
"Una cosa fondamentale che distingue i gel vetrosi è che sono liquidi per oltre il 50%, il che li rende conduttori di elettricità più efficienti rispetto alle comuni plastiche che hanno caratteristiche fisiche comparabili", afferma il primo autore dello studio, Meixiang Wang. “Considerando il numero di proprietà uniche che possiedono, siamo ottimisti sul fatto che questi materiali saranno utili”, afferma Wang. Per realizzarli, i ricercatori hanno utilizzato il materiale liquido con cui vengono prodotti i polimeri vetrosi e lo hanno mescolato con un liquido ionico, cioè un solvente fatto interamente di atomi o gruppi di atomi dotati di carica elettrica. Il solvente va a separare le catene molecolari che formano il polimero e allo stesso tempo le immobilizza, rendendo il materiale elastico come un gel ma resistente alla rottura. Il preparato così ottenuto viene quindi versato in uno stampo ed esposto alla luce ultravioletta, che polimerizza il materiale facendo formare il gel vetroso.
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