| Quando la fisica ci fa belli |
| Venerdì 26 Settembre 2008 14:17 |
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Dai farmaci a rilascio controllato agli inchiostri per stampanti, passando per dentifrici, creme solari, rossetti e shampoo fino agli oli combustibili. Sono questi i settori che potrebbero presto ricevere benefici dagli studi dei ricercatori Emanuela Zaccarelli, Christian Mayer e Francesco Sciortino del Centro Soft dell'Istituto nazionale per la fisica della materia del Consiglio nazionale delle ricerche (Infm-Cnr), Piero Tartaglia del Centro Smc (Infm-Cnr) e docenti dell'universita' La Sapienza di Roma, pubblicata oggi sul numero di ottobre di Nature Materials. L'idea alla base del loro lavoro e' semplice quanto brillante: aggiungere o togliere particolari polimeri di piccole dimensioni per cambiare le proprieta' di tutti i prodotti che sono formati da soluzioni colloidali. I colloidi sono miscele in cui una sostanza (solida/liquida/gassosa) e' dispersa – ma non disciolta – in un'altra sostanza, detta 'medium'. Forme di colloidi sono gli aerosol (come gli spray, o il fumo o il particolato), gel (come quelli dei prodotti cosmetici), emulsioni (come ad esempio la maionese), i sol (solidi dispersi in un liquido, come inchiostri o vernici). Le proprieta' di queste soluzioni colloidali dipendono dalle proprieta' reologiche della singola soluzione (la sua viscosita' ed elasticita') e dagli elementi di cui e' composta. I ricercatori si sono concentrati sull'analisi del comportamento di soluzioni colloidali composte da un solvente liquido organico e da particolari polimeri a 'stella' disciolti in esso. Questi polimeri sono molecole composte da unità strutturali interne ripetute e tra di loro connesse come mattoncini Lego organizzati attorno a un centro comune da cui si originano rami funzionali identici. La 'ricetta' usata dai ricercatori consiste in una soluzione di polimeri di grandi dimensioni, cui aggiungere a piacere polimeri di dimensioni inferiori. Era gia' noto che oltre una certa densità, le soluzioni di polimeri raggiungono uno stato vetroso. Quello che gli scienziati hanno invece scoperto e' che l'aggiunta di polimeri piu' piccoli, cioe' un ulteriore aumento della densità della soluzione, e' in grado di cambiare le sue proprietà reologiche e di impedirne a lungo la vetrificazione, permettendo di creare soluzioni dotate di viscosita' ed elasiticita' prima impossibili. Quando anche per questa nuova soluzione si supera un certo limite di densita', questa vetrifica in un modo nuovo e sconosciuto, con un vetro fortemente asimmetrico e molto più resistente di quello che viene normalmente formato da soluzioni di soli polimeri grandi. Dosando quindi le quantita' di polimeri di piccole dimensioni, gli scienziati sono in grado di modificare le proprietà delle soluzioni e di crearne ad hoc immettendo questi polimeri in altri solventi, come ad esempio nei prodotti della raffinazione del petrolio o della cosmesi. Per questo in futuro le proprieta' delle soluzioni si potranno ingegnerizzare proprio in funzione delle specifiche esigenze dei prodotti da realizzare. Che siano abbronzanti che non ungono, rossetti piu' brillanti od oli combustibili che bruciano in maniera piu' pulita e rispettosa dell'ambiente, il futuro passerà ora per la fantasia degli sviluppatori. |