Si trova in fondo al mare il segreto per realizzare nuovi materiali sempre piu’ resistenti: e’ custodito negli ‘occhi’ delle stelle serpentine, ‘cugine’ delle stelle marine, che hanno i loro cinque bracci ricoperti da lenti ottiche utili a percepire la luce e avvistare i predatori. La loro particolare struttura, che le rende estremamente tenaci, e’ descritta sulla rivista Science da un gruppo internazionale di esperti coordinato dall’Istituto di Tecnologia di Israele, a cui ha partecipato anche l’Universita’ di Trento. Le lenti ottiche delle stelle serpentine “sono prodotte in mare aperto, non in laboratorio, e grazie a loro – spiega il coordinatore dello studio, Boaz Pokroy – abbiamo scoperto una strategia per rendere i materiali ceramici piu’ tenaci e resistenti in condizioni del tutto naturali, senza ricorrere a fornaci o altri macchinari”.
Il segreto sta proprio nella particolare struttura del materiale. “Le lenti sono fatte di calcite, un biominerale di per se’ abbastanza fragile, che pero’ la natura ha reso piu’ tenace grazie a due meccanismi differenti”, precisa Nicola Pugno, professore ordinario di scienza delle costruzioni dell’Universita’ di Trento. “Durante il processo di cristallizzazione – spiega l’esperto – nanoparticelle di magnesio diffuse nella calcite generano uno stato di pre-compressione, rendendo il composito molto piu’ tenace. Nel materiale, inoltre, si formano degli strati che aumentano ulteriormente la resistenza alla fessurazione. Tramite una analisi teorica-sperimentale di meccanica della frattura, siamo riusciti a identificare questi due meccanismi e la loro influenza anche sulla resistenza, durezza e rigidita’ del materiale”. Tali strategie “potranno essere fonte di ispirazione per progettare nuovi materiali ceramici piu’ tenaci – conclude Pugno – come quelli usati per il rivestimento termico dei veicoli spaziali”.
