Nel mondo della scienza dei materiali, resistenza e tenacità sono spesso viste come proprietà concorrenti. In genere, i materiali resistenti sono fragili, mentre quelli resistenti tendono ad essere più deboli. Tuttavia, un team di ricercatori della Swanson School of Engineering dell’Università di Pittsburgh ha trovato il modo di combinare queste due proprietà in una nuova classe di materiali autoriparanti.

Il team, guidato dal professore assistente di ingegneria meccanica e scienza dei materiali Abdon Pena-Francesch, ha sviluppato un nuovo tipo di materiale composito costituito da una matrice forte e fragile e da un rinforzo morbido e resistente. Il rinforzo è costituito da minuscole goccioline di liquido incapsulate in un guscio polimerico. Quando il materiale è danneggiato, le goccioline si rompono e rilasciano il liquido, che poi riempie le crepe e sana il danno.

I ricercatori hanno scoperto che l’aggiunta del rinforzo morbido e resistente aumenta significativamente la tenacità del materiale senza sacrificarne la resistenza. In effetti, il materiale era ancora più resistente della fragile matrice originale. Questo perché le goccioline di liquido agiscono come una fase sacrificale che assorbe energia e impedisce la propagazione delle cricche.

I ricercatori ritengono che questa nuova classe di materiali potrebbe avere una vasta gamma di applicazioni, come nella costruzione di ponti, edifici e aerei.

"Questi materiali potrebbero potenzialmente rivoluzionare il modo in cui progettiamo e costruiamo strutture", ha affermato Pena-Francesch. "Combinando forza e tenacità, possiamo creare materiali più resistenti ai danni e che possono durare più a lungo."

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Materials.