Il polistirolo è più duro dell’acciaio

Detail-kevlarConosciamo il polistirolo (o polistirene) come un materiale morbido, friabile, adatto per l’imballaggio, o come isolante termico. In molti dunque rimarranno forse stupiti nell’apprendere che in realtà, con la giusta tecnica di produzione, può diventare resistente come l’acciaio. La scoperta è frutto di una collaborazione tra l’Università Bicocca di Milano e l’Università giapponese di Kyoto, ed è stata presentata sulle pagine di Nature Chemistry. Un filo di polistirolo atattico, questo il nome del nuovo materiale super-resistente, realizzato grazie a una nuova metodologia nanotecnologica molecolare.

Il metodo comunemente utilizzato per la creazione di polimeri prevede di stirare le fibre del materiale di partenza (in questo caso lo stirene) per allinearle e allungarle, un po’ come se si filasse la lana. In questo modo però il risultato è reversibile e non sempre perfetto. Il nuovo metodo molecolare e nanotecnologico scoperto dalle due università prevede invece l’allineamento dei polimeri contestualmente al momento della loro creazione, in modo da renderlo una caratteristica “strutturale” del materiale. Le catena polimeriche sono tenute in registro da pinze molecolari, ovvero delle minuscole mollette che consentono alla struttura ordinata di rimanere stabile nel tempo.

È proprio grazie alla sua struttura che il polistirene atattico così ottenuto presenta un’elevata resistenza meccanica: l’allineamento stabile delle catene polimeriche permette infatti di sopportare il carico di 6-8 tonnellate per centimetro quadrato, un’enormità, se paragonato alla tonnellata e mezzo per centimetro quadrato dei compositi in fibre di carbonio. Il nuovo materiale inoltre costa almeno 10 volte di meno delle fibre di carbonio o del più comune kevlar.

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“Al momento abbiamo certificato la possibilità di realizzare un materiale innovativoagendo direttamente sulla catena di polimeri nel momento della sua formazione, modificando e allineandone la struttura in maniera permanente. E ora stiamo pensando di depositare il brevetto”, afferma il professor Piero Sozzani, coordinatore del team di ricercatori della Bicocca. “Con questa scoperta diventa finalmente possibile applicare un materiale più leggero, più resistente e più economico a differenti ambiti industriali: dall’automotive all’industria navale, passando per l’high-tech e l’aerospaziale”.

Riferimenti: Highly ordered alignment of a vinyl polymer by host–guest cross-polymerization; Gaetano Distefano, Hirohito Suzuki, Masahiko Tsujimoto, Seiji Isoda, Silvia Bracco, Angiolina Comotti, Piero Sozzani,   Takashi Uemura & Susumu Kitagawa Nature Chemistry doi: 10.1038/nchem.1576

Credits immagine: Università Bicocca di Milano

Redazione galileonet

Fonte:http://www.galileonet.it/blog_posts/519cd690a5717a117a0000b6

 

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