Katsushika Hokusai (1760 - 1849) è il titano dell'arte giapponese, venerato in patria come Da Vinci, Van Gogh e Rembrandt Van Rijn in Occidente. Di tutti i suoi celebri capolavori, la "Grande Onda" si distingue come l'ultima testimonianza del suo genio artistico.

Ora, un team di ricercatori dell'Università di Kyoto ha creato la più piccola "Grande Onda" mai prodotta, solo un millimetro di larghezza. Cosa c'è di più, lo hanno creato senza l'uso di pigmenti. Non solo la riproduzione "Great Wave" è la più piccola del mondo, è anche la prima stampata senza l'uso di pigmenti.

Professor Easan Sivaniah di iCeMS, Università di Kyoto, dove si è sviluppata la ricerca, dice, "Polimeri, quando esposto a stress, in particolare, una sorta di "allungamento" a livello molecolare, subiscono un processo chiamato "crazing" in cui formano minuscoli, fibre sottili note come fibrille. Queste fibrille causano un potente effetto visivo. Crazing è ciò che vede il ragazzo annoiato della scuola quando piega ripetutamente un righello trasparente fino a quando la plastica allungata inizia a offuscarsi in una sorta di bianco opaco".

In modo significativo, i ricercatori iCeMS si sono resi conto che controllando un processo chiamato microfibrillazione organizzata (OM), che descrive il modo in cui le fibrille microscopiche si formano e si organizzano secondo uno schema periodico, potrebbero anche controllare la dispersione della luce per creare colori su tutti gli spettri visibili dal blu al rosso. Così, comprende una tecnica di stampa che non dipende dal pigmento.

Gli zoologi conoscono da tempo questo fenomeno del colore non basato sui pigmenti, che chiamano "colore strutturale". È così che la natura produce i colori vividi visti nelle ali delle farfalle, lo spettacolare piumaggio dei pavoni maschi, e altri luccicanti, uccelli iridescenti. Alcuni degli animali selvatici più spettacolari del pianeta sono, infatti, privo di pigmentazione e dipende dalla luce che interagisce con la struttura superficiale per il suo effetto ipnotizzante.

La tecnologia OM permette un inkless, processo di stampa a colori su larga scala che genera immagini con risoluzioni fino a 14, 000 dpi su una serie di formati flessibili e trasparenti. Questo ha innumerevoli applicazioni, Per esempio, nella tecnologia anticontraffazione per le banconote. Ma come sottolinea Sivaniah, le sue applicazioni vanno ben oltre le idee di stampa convenzionali.

"OM ci permette di stampare reti porose per gas e liquidi, rendendolo sia traspirante che indossabile. Così, ad esempio nel settore della salute e del benessere, è possibile incorporarlo in una sorta di "circuito fluido" flessibile che potrebbe essere posizionato sulla pelle o sulle lenti a contatto per trasmettere informazioni biomediche essenziali al cloud o direttamente al proprio medico."

OM è una tecnologia flessibile sia in senso letterale che figurato. I ricercatori dell'Università di Kyoto hanno dimostrato che la tecnologia funziona in molti polimeri comunemente usati come il polistirene e il policarbonato. Quest'ultima è una plastica ampiamente utilizzata negli imballaggi per alimenti e medicinali, quindi c'è chiaramente un'applicazione nella sicurezza alimentare e dei farmaci, dove le etichette di sicurezza possono essere create in modo molto simile a una filigrana per garantire che un prodotto non sia stato aperto o sabotato.

Masateru Ito, autore principale dell'articolo, che è stato pubblicato questo mese in Natura , pensa che ci sia di più da derivare dai principi di base sollevati da questa ricerca pionieristica. "Abbiamo dimostrato che lo stress può essere controllato su scale di lunghezza submicronica per creare una struttura controllata, " osserva. "Tuttavia può essere che possa anche creare funzionalità controllate. Lo abbiamo dimostrato nei polimeri, e sappiamo anche che i metalli o la ceramica possono rompersi. È emozionante sapere se possiamo manipolare allo stesso modo le crepe in questi materiali, pure."