Le crepe nel pavimento del deserto appaiono casuali a un occhio inesperto, anche magnificamente così, ma la matematica che governa i modelli dell'argilla essiccata si rivela prevedibile e utile nella progettazione di materiali avanzati.

In un paio di nuovi studi della Princeton University, i ricercatori hanno scoperto che in una vasta classe di materiali comuni, tra cui argilla e pelle umana, i singoli grani del materiale si restringono quando si asciugano. La quantità e la velocità di restringimento varia con le proprietà fisiche del materiale. Sfruttando questa caratteristica precedentemente sconosciuta, i ricercatori sono in grado di prevedere, e anche invertire, crepandosi nel tempo.

"L'applicazione di materiali che guariscono spontaneamente da soli, sfruttando la restringimento, è qualcosa di cui sono molto entusiasta, " disse Sujit Datta, assistente professore di ingegneria chimica e biologica presso la Princeton University e autore principale degli studi.

Nella prima carta ( Materia morbida , DOI:10.1039/C9SM00731H), bilanciando le condizioni proprio così, i ricercatori hanno messo a punto un materiale granulare termoretraibile in modo che si spezzasse alternativamente in gruppi precisi, non si è rotto affatto, o ha iniziato a rompersi ma si è richiuso.

La seconda carta, in uscita il 10 ottobre a Lettere di revisione fisica , espone la fisica generale che governa la restringimento, cioè come ogni grano cambia individualmente mentre interagisce con l'aggregato, e come questo tratto influisce sulle dimensioni dei cluster lasciati dopo la rottura di un materiale granulare. Quasi un secolo di lavoro in questo campo aveva supposto che tutti i grani mantenessero le loro dimensioni, omettendo di descrivere il restringimento dei singoli grani in tali materiali. La rivelazione ha un impatto su tutto, dai trattamenti biomedici alle celle a combustibile al contenimento dei rifiuti tossici.