La ricerca scientifica internazionale, da qualche anno a questa parte, sta portando avanti studi sulle corazze dei molluschi e dei crostacei che, stando a quanto scoperto finora, sembrano essere super resistenti e super leggere: l’obiettivo è riprodurre la struttura di questi straordinari materiali naturali per applicazioni industriali.

Nello specifico, dei risultati che fanno ben sperare arrivano dal team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology di Boston che studia la Placuna placenta, e dal team dei professori della University of California Riverside che, invece, concentra la propria attenzione sull’Odontodactylus scyllarus (conosciuta come canocchia pavone).

Nel primo caso la conchiglia della Placuna placenta, mollusco che vive nell’oceano Indiano, è molto robusta e trasparente, nonostante sia composta al 99 per cento di carbonato di calcio, un minerale piuttosto fragile. I ricercatori, sottoponendo alcuni campioni di materiali a prove di indentazione, si sono resi conto che in caso di sollecitazioni esterne la corazza genera una deformazione ad hoc della struttura cristallina che, innescando meccanismi di dissipazione dell’energia, riesce ad assorbire gli urti e a preservare l’integrità meccanica e ottica. Lo studio è a livello avanzato, infatti, è stato di recente pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature.
Dall’University of California Riverside, invece, il dipartimento di ingegneria meccanica e chimica ha pubblicato con Elsevier, maggior editore mondiale in ambito medico-scientifico, i risultati dell’esperimento tramite cui i ricercatori hanno cercato di replicare l’architettura elicoidale della corazza della canocchia pavone, crostaceo che popola gli oceani Indiano e Pacifico.

La canocchia, in condizioni naturali, aggredisce le prede a una velocità che genera un impatto di forza pari a mille volte il suo peso, durante l’attacco, inoltre, all’interno della corazza si creano delle bolle d’aria che, implodendo al momento dell’urto, lo rendono ancora più forte. E proprio alla luce di questi presupposti il Dipartimento della Difesa Usa ha stanziato 7,5 milioni di dollari per mandare avanti l’attività degli scienziati. Questi ultimi hanno così creato dei composti in fibra di carbonio con strati di polimeri epossidici, distribuiti secondo tre diverse angolazioni elicoidali, e hanno sviluppato due strutture di controllo. La resistenza all’urto della struttura elicoidale è stata da 20 a 50 volte migliore di tutte le altre e l’analisi con gli ultrasuoni ha evidenziato una distribuzione dei danni molto contenuta.
La sensazione è che nell’immediato futuro il settore industriale non si lascerà sfuggire questi straordinari materiali, che uniscono eleganza e resistenza a zero costi per l’ambiente.

Foto: “Mantis Shrimp near Nusa Kode Island” di Alexander Vasenin, usato sotto la licenza CC BY