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2012-02-24

Il materiale più leggero del mondo

Mille volte più leggero dell’acqua: è il materiale (solido) meno denso al mondo. Tanto, da essere sollevato dal delicato ciuffo di un “soffione”. A realizzarlo sono stati i ricercatori della University of California Irvine, del California Institute of Technology e degli HRL Laboratories (Usa). La scoperta è stata pubblicata su Science. 
Il materiale sviluppato dai ricercatori è “vuoto” al 99.99 per cento. Il segreto, come spiega Tobias Schaedler della HRL Laboratories a capo dello studio, è nella struttura: un reticolo di tubi cavi, di dimensioni da millimetriche a nanometriche (ovvero fino a un miliardesimo di metro), opportunamente interconnessi, in modo gerarchico, per una densità di appena 0,9 milligrammi per centimetro cubo. Eppure la bassa densità non è la sola caratteristica a rendere unico il materiale.

Nel campo delle proprietà meccaniche infatti il “wafer” ha la capacità di assorbire una grande quantità di energia e un’altissima soglia di elasticità (definendo il comportamento elastico come la possibilità di riacquistare forme e caratteristiche proprie dopo una deformazione subita). E il materiale sviluppato dal team californiano è stato in grado di tornare alla forma originaria dopo una deformazione da compressione di oltre il 50 per cento. 

William Carter degli HRL Laboratories, uno degli autori, descrive così l'idea che ha portato alla nascita del materiale: “Gli edifici moderni, come la Tour Eiffel e il Golden Gate Bridge, sono incredibilmente leggeri e  forti, grazie alla loro architettura. Noi abbiamo rivoluzionato il concetto dei materiali leggeri portandolo su scale micro e nanoscopiche”. Così, “costringendo” gli atomi a raggrupparsi in determinate strutture, i ricercatori sono riusciti a migliorare la resistenza del materiale.

Il prototipi della scoperta sono fatti al 90 per cento di nickel, ma gli scienziati assicurano che potranno essere usate altre leghe per la fabbricazione. Il nuovo materiale potrà essere utilizzato come isolante termico all’interno di elettrodi per batterie e come assorbente di energia acustica, vibrazionale e da shock (utile per esempio nell'industria aerospaziale, in cerca di metodi sempre più efficienti per ammortizzare urti e accelerazioni).