Nel libro e nel film di successo "The Martian, L'astronauta Mark Watney viene colpito da una tempesta di polvere del Pianeta Rosso e separato dal resto dell'equipaggio. Una delle sue prime sfide di sopravvivenza è riparare rapidamente un buco nella sua tuta spaziale con un kit che porta con sé proprio per quel tipo di emergenza.
Nella vita reale, le forature della tuta spaziale sono un pericolo che preoccupa da tempo la NASA, poiché gli astronauti durante le passeggiate spaziali sono vulnerabili all'essere colpiti da minuscoli pezzi di spazzatura spaziale o micro-meteore. Se ciò è accaduto, potresti immaginare che un astronauta possa semplicemente trattenere il respiro, il modo in cui potresti sott'acqua. Ma indovina ancora.
Come spiega questo articolo di Scientific American, il corpo umano è abituato ad avere la pressione atmosferica per mantenersi integro e funzionante, e se fosse sottoposto all'improvviso al vuoto dello spazio, tutti i tipi di cose brutte inizierebbero ad accadere. L'aria già nei polmoni dell'astronauta si espanderebbe, lacerando i delicati tessuti che consentono lo scambio di gas con il flusso sanguigno. L'acqua nei tessuti del corpo si vaporizzerebbe, e far gonfiare grottescamente l'astronauta, come un palloncino giocattolo troppo gonfio. L'acqua e il gas nel sangue formerebbero delle bolle nelle vene dell'astronauta, e dopo un minuto, la circolazione si fermerebbe. Senza che l'ossigeno vada al cervello, l'astronauta sarebbe svenuto, e i test sugli animali indicano che dopo circa due minuti, l'astronauta sarebbe morto.
Ecco perché la NASA ha cercato per un po' di sviluppare un'alternativa alla tuta spaziale pressurizzata convenzionale, che utilizza materiali aderenti anziché gas per proteggere un viaggiatore spaziale in caso di emergenza. Ma ora l'agenzia spaziale e un team di ricercatori dell'Università del Michigan potrebbero aver trovato una risposta ancora migliore:una nuova plastica che, quando penetrato, ripara istantaneamente il buco da solo.
Immagina il modo in cui il T-1000 (interpretato dall'attore Robert Patrick) tappa i fori dei proiettili nel thriller di fantascienza "Terminator 2:Judgment Day, " e otterrai l'idea generale, tranne per il fatto che il nuovo materiale si risolve da solo molto più rapidamente di quanto non abbia fatto l'assassino robotico.
La svolta - o meglio, prevenzione rivoluzionaria:la tecnologia è descritta in un recente articolo sulla rivista scientifica ACS Macro Letters. È stato sviluppato da un team che includeva l'assistente professore di ingegneria chimica dell'Università del Michigan Timothy Scott e il candidato al dottorato di ricerca e ricercatore sulla tecnologia spaziale della NASA Scott Zavada, l'autore principale dello studio.
Proprio come ha fatto l'immaginario Mark Watney in "The Martian", i ricercatori volevano rattoppare le tute spaziali con una resina plastica che si sarebbe indurita rapidamente. Ma invece di far portare a un astronauta un kit di resina, hanno messo la resina tra due strati del materiale plastico da cui sarebbe stata realizzata la tuta spaziale. Hanno scelto una resina chiamata tiolo-ene-trialchilborano, che quando esposto all'ossigeno, reagisce per formare una sostanza solida. L'idea è che in caso di foratura della tuta spaziale, l'aria che fuoriesce dalla tuta sarebbe il catalizzatore per la reazione di riparazione.
"Il nostro approccio consente lo sviluppo di materiali in grado di sigillare una breccia in pochi secondi, molto più veloce dei metodi descritti in precedenza, " hanno scritto i ricercatori.
Per testare la capacità del materiale di rattopparsi, i ricercatori lo hanno portato a un poligono di tiro e hanno usato un fucile ad otturatore per sparare un proiettile attraverso di esso da 36 piedi di distanza. Guarda questo video dell'American Chemical Society che mostra cosa è successo.
Prossimo, La NASA testerà il materiale nel vuoto e simulerà condizioni di bassa gravità presso il Glenn Research Center dell'agenzia a Cleveland, Ohio, per avere un'idea di come si sarebbe riparato nello spazio. Il materiale potrebbe anche finire nelle astronavi e nell'esterno della base che gli astronauti alla fine potrebbero costruire su Marte.
Ora è fantasticoLa nuova plastica in realtà è solo un esempio di una classe di materiali "autoguarigione" che i ricercatori stanno sviluppando. Scienziati della Delft University of Technology nei Paesi Bassi, Per esempio, hanno sviluppato un calcestruzzo autorigenerante contenente batteri vivi produttori di calcite, che producono materiale per riempire le crepe. Altri ricercatori hanno sviluppato un rivestimento di vernice per auto che ripara i graffi.