La seta dei ragni è già roba dura:chiedi al tuo amichevole Spiderman di quartiere.
Ma ora, ricercatori in Italia e nel Regno Unito hanno trovato un modo per rendere la seta di Spidey molto più forte, utilizzando varie specie di ragni e nanotubi di carbonio o grafene.
Il gruppo di ricerca, guidato dal Professor Nicola Pugno dell'Università di Trento, Italia, riuscirono a far produrre ai loro ragni seta fino a tre volte la forza e dieci volte la durezza del materiale normale.
La loro scoperta, pubblicato oggi sulla rivista Materiali 2D , potrebbe aprire la strada a una nuova classe di bionicompositi, con un'ampia varietà di usi.
Il professor Pugno ha detto:"Gli esseri umani hanno usato ampiamente la seta del baco da seta per migliaia di anni, ma recentemente la ricerca si è concentrata sulla seta di ragno, in quanto possiede proprietà meccaniche estremamente promettenti. È tra le migliori fibre polimeriche filate in termini di resistenza alla trazione, sforzo finale, e soprattutto durezza, anche se paragonato a fibre sintetiche come il Kevlar."
"Sappiamo già che ci sono biominerali presenti nelle matrici proteiche e nei tessuti duri degli insetti, che dà loro grande forza e durezza nelle loro mascelle, mandibole e denti, Per esempio. Quindi il nostro studio ha esaminato se le proprietà della seta di ragno potessero essere "migliorate" incorporando artificialmente vari nanomateriali diversi nelle strutture proteiche biologiche della seta".
Per fare questo, il team ha esposto tre diverse specie di ragni a dispersioni acquose contenenti nanotubi di carbonio o grafene.
Dopo aver raccolto la seta dei ragni, il team ne ha testato la resistenza alla trazione e la tenacità.
Il professor Pugno ha dichiarato:"Abbiamo scoperto che la seta più resistente filata dai ragni aveva una resistenza alla frattura fino a 5,4 gigapascal (GPa), e un modulo di tenacità fino a 1, 570 joule per grammo (J/g). Normale seta di ragno, a confronto, ha una resistenza alla frattura di circa 1,5 GPa e un modulo di tenacità di circa 150 J/g."
"Questa è la più alta tenacità della fibra scoperta fino ad oggi, e una resistenza paragonabile a quella delle fibre di carbonio più forti o dei denti della patella. Questi sono ancora i primi giorni, ma i nostri risultati sono una prova del concetto che apre la strada allo sfruttamento del processo di filatura a ragno naturalmente efficiente per produrre fibre di seta bionica rinforzata, migliorando così ulteriormente uno dei materiali resistenti più promettenti." "L'elevata tenacità e resistenza alle sollecitazioni estreme di queste sete potrebbe avere applicazioni come i paracadute". "Inoltre, questo processo di integrazione naturale dei rinforzi nei materiali strutturali biologici potrebbe essere applicato anche ad altri animali e