Gli scienziati scoprono la ricetta per una plastica quasi indistruttibile

Il polistirene è una plastica dura e vetrosa che incontriamo quotidianamente sotto forma di imballaggi, bicchieri, posate di plastica e involucri per dispositivi elettronici. Nonostante il suo ampio utilizzo, questo materiale presenta un grave inconveniente: tende a creparsi in caso di urti improvvisi. Gli scienziati del MIT hanno dimostrato che la resistenza di questi polimeri e della gomma può essere raddoppiata utilizzando una speciale molecola reticolante.

I ricercatori hanno effettivamente integrato nella rete polimerica dei legami intenzionalmente indeboliti, chiamati meccanofori. Quando il materiale è sottoposto a una forza esterna, questi legami si rompono in modo controllato nel punto d'impatto. Questa azione apre percorsi per un maggiore assorbimento di energia e reindirizza la propagazione delle crepe, mentre i legami più forti che sopportano il carico principale rimangono intatti.

Per testare questa proprietà, gli scienziati hanno utilizzato un sistema speciale. Hanno sparato microsfere di silicato con un diametro di circa 0,001 cm a una velocità di 750 metri al secondo contro sottili pellicole di polistirene. Misurando la velocità delle particelle prima e dopo la perforazione, hanno calcolato la quantità di energia trattenuta. È emerso che il materiale con meccanofori tratteneva molta più energia rispetto al normale polistirene. Le analisi microscopiche hanno anche mostrato che l'elevata velocità del proiettile nel punto di impatto aumenta la temperatura e crea una zona mobile in cui i legami deboli cedono alla forza, mentre l'area circostante rimane stabile.

Questo approccio è estremamente interessante perché può essere applicato a materiali plastici e di gomma commerciali già esistenti con un intervento chimico minimo. Il team ha ottenuto risultati simili con la gomma SBS, utilizzata nelle suole delle scarpe e nelle coperture dei tetti. Attualmente stanno studiando la possibilità di utilizzarla negli pneumatici per auto.

Se coronato da successo, questo processo potrebbe porre fine agli scoppi improvvisi degli pneumatici in autostrada, riducendo drasticamente anche la quantità di microplastiche che si formano quando gli pneumatici sfregano contro l'asfalto e che contribuiscono fino al dieci percento di tutte le particelle di microplastica presenti nell'ambiente.