Segui l'indistruttibile telefono che rimbalza! Un team del Polytechnique Montréal ha recentemente dimostrato che un tessuto progettato utilizzando la produzione additiva assorbe fino al 96% dell'energia d'impatto, il tutto senza rompersi. Cell Report Scienze fisiche rivista ha recentemente pubblicato un articolo con i dettagli su questa innovazione, che apre la strada alla creazione di rivestimenti plastici infrangibili.

Il concetto e la ricerca di accompagnamento rivelati nell'articolo sono relativamente semplici. Professori Frédérick Gosselin e Daniel Therriault del dipartimento di ingegneria meccanica del Polytechnique Montréal, insieme allo studente di dottorato Shibo Zou, voleva dimostrare come la cinghia di plastica potesse essere incorporata in una lastra di vetro per evitare che si frantumasse all'impatto.

Sembra un concetto abbastanza semplice, ma un'ulteriore riflessione rivela che non c'è niente di semplice in questa rete di plastica.

Il design dei ricercatori è stato ispirato dalle ragnatele e dalle loro straordinarie proprietà. "Una ragnatela può resistere all'impatto di un insetto che si scontra con essa, grazie alla sua capacità di deformarsi tramite legami sacrificali a livello molecolare, all'interno delle stesse proteine ​​della seta, " Il professor Gosselin spiega. "Ci siamo ispirati a questa proprietà nel nostro approccio".

Biomimetica tramite stampa 3D

I ricercatori hanno utilizzato il policarbonato per ottenere i loro risultati; quando riscaldato, il policarbonato diventa viscoso come il miele. Utilizzando una stampante 3D, Il team del professor Gosselin ha sfruttato questa proprietà per "tessere" una serie di fibre di spessore inferiore a 2 mm, quindi ripetuto il processo stampando una nuova serie di fibre perpendicolarmente, in movimento veloce, prima che l'intera rete si solidificasse.

Si scopre che la magia è nel processo stesso:è lì che il prodotto finale acquisisce le sue proprietà chiave.

Poiché viene estruso lentamente dalla stampante 3D per formare una fibra, la plastica fusa crea cerchi che alla fine formano una serie di anelli. "Una volta indurito, questi anelli si trasformano in collegamenti sacrificali che conferiscono alla fibra ulteriore resistenza. Quando si verifica l'impatto, quei collegamenti sacrificali assorbono energia e si rompono per mantenere l'integrità complessiva della fibra, simile alle proteine ​​della seta, " spiega il ricercatore Gosselin.

In un articolo pubblicato nel 2015, Il team del professor Gosselin ha dimostrato i principi alla base della produzione di queste fibre. L'ultimo Cell Report Scienze fisiche articolo rivela come si comportano queste fibre quando intrecciate per assumere la forma di una rete.

L'autore principale dello studio Shibo Zou, ha sfruttato l'opportunità per illustrare come potrebbe comportarsi una tale rete quando si trova all'interno di uno schermo protettivo. Dopo aver incorporato una serie di veli in lastre di resina trasparente, ha condotto prove di impatto. Il risultato? I wafer di plastica disperdono fino al 96% dell'energia d'impatto senza rompersi. Invece di rompersi, si deformano in certi punti, preservando l'integrità complessiva dei wafer.

Secondo il professor Gosselin, questa innovazione ispirata alla natura potrebbe portare alla produzione di un nuovo tipo di vetro antiproiettile, o portare alla produzione di schermi per smartphone protettivi in ​​plastica più durevoli. "Potrebbe essere utilizzato anche in aeronautica come rivestimento protettivo per motori aeronautici, " fa notare il professor Gosselin. Nel frattempo, intende certamente esplorare le possibilità che questo approccio può aprirgli.