Jornal Do Brasilia - Sviluppati materiali dinamici, solidi che diventano morbidi con l'acqua

Sviluppati innovativi materiali dinamici, sono solidi ma possono diventare morbidi in risposta all'umidità: sono fatti di proteine organizzate secondo una struttura ad alveare e cambiano la loro forma inglobando molecole di acqua. Descritti sulla rivista Matter, sono stati realizzati dal gruppo guidato da Xi Chen, della City University di New York. La maggior parte dei materiali che utilizziamo, dall'acciaio alla plastica, hanno caratteristiche stabili, ossia le loro proprietà non cambiano, se non di molto poco, in base alle condizioni dell'ambiente in cui si trovano. Sfruttando ora le proprietà di alcune tipologie di proteine i ricercatori americani hanno realizzato un materiale capace cambiare notevolmente in base al tasso di umidità dell'ambiente in cui si trova. "Le proteine sono generalmente molecole piuttosto stabili, eppure possono adattare la loro forma e i loro movimenti alle condizioni ambientali locali per svolgere funzioni specifiche. Il nostro obiettivo era quello di trasferire lo stesso principio nei materiali allo stato solido", ha detto Chen. Le proteine sono infatti molecole molto attive che in natura, all'interno delle cellule svolgono molte attività come fossero una sorta di operaio specializzato capace di eseguire compiti complessi. La loro struttura tridimensionale si modifica in base alle condizioni dell'ambiente in cui si trova e una delle chiavi di queste trasformazioni è l'acqua. Prendendo spunto da queste caratteristiche, i ricercatori hanno costruito un innovativo materiale formato proteine ben ordinate, a formare un reticolo cristallino esagonale, che è normalmente solido. A contatto con l'umidità però le proteine cambiano forma e diventano flessibili. "Non si tratta di piccole modifiche o movimenti delicati", ha detto Vignesh Athiyarath, della City University e uno degli autori dello studio. "A contatto con l'acqua il materiale riorganizza completamente il modo in cui le sue molecole sono impaccate, un tipo di trasformazione estremamente raro nei materiali solidi tradizionali". E' stato ottenuto così un materiale molto dinamico e semplice da realizzare, che - , osservano i ricercatori - proprio per questo potrebbe trovare applicazioni in vari settori, a partire dall'architettura fino agli ambiti biomedici.

C. de Fatima--JDB