Il materiale più resistente? I dentelli di patella

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Microfotografia di un campione pronto per essere sottoposto al test di resistenza. (Cortesia A.Barber, Università di Portsmouth/N.Pugno, Università di Trento)
Microfotografia di un campione pronto per essere sottoposto al test di resistenza. (Cortesia A.Barber, Università di Portsmouth/N.Pugno, Università di Trento)
Microfotografia di un campione pronto per essere sottoposto al test di resistenza. (Cortesia A.Barber, Università di Portsmouth/N.Pugno, Università di Trento)
Microfotografia di un campione pronto per essere sottoposto al test di resistenza. (Cortesia A.Barber, Università di Portsmouth/N.Pugno, Università di Trento)

I dentelli delle patelle sono il materiale naturale più resistente al mondo, con prestazioni paragonabili alle più sofisticate fibre di carbonio. La scoperta è frutto di una ricerca internazionale alla quale ha partecipato l’Università di Trento. La resistenza dei dentelli di patella – ossia la loro capacità di sopportare uno stress di trazione senza rompersi – è stata misurata dai ricercatori in 4,9 gigapascal (con valori massimi di 6,5 gigapascal). Un valore decisamente superiore a quello della seta di ragno (4 gigapascal al massimo), cinque volte superiore a quello del bambù e dieci volte quello dei denti umani. 

L’eccezionale resistenza di questo materiale composito deriva dal diametro delle nanofibre di goethite (un idrossido di ferro), che costituiscono l’80 per cento del volume dei dentelli. Con un diametro di poche decine di nanometri, le nanofibre restano al di sotto del valore di soglia per l’incorporazione nel reticolo cristallino del minerale di difetti strutturali, che favoriscono la comparsa di fratturazioni e quindi la sua rottura.

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