Ragnatele d’acciaio e spunti industrialianna.cortelazzo
Gio, 12/02/2021 – 08:45


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Anna Cortelazzo

Quando pensiamo alle ragnatele, nella maggior parte dei casi l’associazione non suscita sentimenti positivi: i ragni sono insetti fastidiosi, nella peggiore delle ipotesi pericolosi. C’è però il detto proverbiale “ragno porta guadagno”, che spinge gli aracnofobici a risparmiare la vita ai visitatori dalle otto zampe: e per fortuna, visto che i ragni uccidono insetti altrettanto nocivi e spesso anche di più, come zanzare e parassiti.

Ora il ragno ha una freccia in più al suo arco per portare guadagno, ed è la sua ragnatela. La tela di ragno ha proprietà chimiche e fisiche molto particolari, che la rendono resistente come l’acciaio e forse anche di più. In un paper pubblicato su Science Advances, Ali Malay, biologo strutturale e biochimico al Riken Center for Sustainable Resource Science in Giappone, spiega come lui e il suo team sono riusciti a imitare in laboratorio il processo che dà origine alla tela di ragno, che è risultata non solo più forte dell’acciaio ma anche più resistente del Kevlar.
A questo punto diventa lecito chiedersi se il mondo dell’industria potrebbe creare nuovi materiali resistenti ispirandosi proprio al processo di formazione della ragnatela, e noi abbiamo girato la domanda a Michele Maggini, direttore del dipartimento di scienze chimiche dell’università di Padova.

SCIENZA E RICERCA

servizio di Anna Cortelazzo; montaggio di Elisa Speronello

Nell’intervista il professore ci spiega da quali componenti è formata la tela di ragno, e quali di essi determinano questa resistenza eccezionale. Con lui ci addentriamo anche nel processo di formazione, che anche a suo dire è molto affascinante, perché questa sostanza si modifica durante le varie fasi di produzione:  all’inizio, quando è nell’addome del ragno, non è ancora la fibra che possiamo osservare quando guardiamo la ragnatela, e ha anche delle proprietà molto diverse. Una differenza che salta all’occhio è che prima di abbandonare il corpo del ragno questa sostanza si presenta in forma liquida, e il timing di trasformazione è fondamentale: se si solidificasse troppo in fretta, il ragno andrebbe incontro a problemi di stitichezza che potrebbero portarlo addirittura alla morte.

Se tutto va bene, invece, il processo continua e le componenti della tela di ragno escono dal corpo dell’animale sotto forma di fibre linearmente molto vicine, e questo procedimento determina le caratteristiche di duttilità e resistenza che sono state rilevate sperimentalmente, ma con cui tutti noi abbiamo avuto a che fare nei tentativi, spesso ripetuti, di liberarci delle ragnatele attorno a noi.
A questo punto c’è da chiedersi quali sono le potenzialità industriali di questo processo, perché replicare fibre così resistenti alla trazione e renderle disponibili sul mercato potrebbe avere risvolti interessanti per la scienza dei materiali e per tutti quelle industrie che possono trarre beneficio dall’utilizzo di materiali così resistenti. Del resto non sarebbe il primo caso in cui i processi industriali prendono spunto dalla natura: anni fa ci sono state ricerche importanti sulle nanostrutture in carbonio che venivano utilizzate per conferire una maggiore resistenza meccanica  ad altri materiali.

Quando diciamo che la tela di ragno è resistente quanto l’acciaio, facciamo un’affermazione corretta, ma da non prendere alla lettera: non si possono costruire manufatti direttamente con questo materiale, ma il suo utilizzo potrebbe dare l’avvio a ricerche su materiali compositi con le stesse caratteristiche potenziate e adattate al contesto che di volta in volta si sviluppa. Resta la validità del confronto, dato che da un punto di vista fisico le proprietà sono state misurate e si possono tranquillamente paragonare a quelle dell’acciaio: niente male per una semplice ragnatela!

La tela di ragno ha proprietà chimiche e fisiche molto particolari, che la rendono resistente come l’acciaio e forse anche di più. Il mondo dell’industria potrebbe creare nuovi materiali resistenti ispirandosi al processo di formazione della tela? Lo abbiamo chiesto a Michele Maggini, direttore del dipartimento di scienze chimiche dell’università di Padova.

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