Sostanza crea “lividi” sugli oggetti quando deformati

Struttura chimica dello spiropirano tradizionale (a sinistra) e di quello modificato da ricercatori dell’istituto coreano (a destra) (credito: Korea Institue of Science and Technology(KIST))

I lividi sono particolari caratteristiche della pelle che si verificano quando il tessuto e il muscolo nonché l’area circostante sono sottoposti ad un trauma o vengono in qualche modo danneggiati da una forza contundente. Si tratta di una caratteristica che potrebbe rivelarsi molto utile negli oggetti: quando un oggetto subisce un danno simile, infatti, in molti casi bisogna esaminare centimetro per centimetro tutta la superficie per verificare quali sono i punti di impatto e le zone danneggiate.

È il caso, per esempio, dei materiali esterni con i quali sono fatti gli aerei. Se solo le aree davvero colpite potessero cambiare di colore, per esempio, proprio come avviene con la pelle umana e i relativi lividi, sarebbe molto più facile agire con più efficienza e con più velocità.
È proprio per questo che alcuni ricercatori dell’Istituto di Scienza e Tecnologia di Corea (KIST) stanno pensando di utilizzare una particolare molecola, lo spiropirano, che cambia colore quando viene stimolata a livello fisico esternamente, cosa che causa un cambiamento nella sua stessa struttura chimica.

Già in passato è stato dimostrato che quando questa sostanza viene inserita, per esempio, nel cemento o nel silicone, può reagire agli stimoli meccanici esterni, e dunque alla deformazione o ad un impatto, cambiando il colore proprio nel punto in cui ha subito il danno.
Ma la sensibilità meccanica di questo materiale è sempre risultata troppo bassa per applicazioni pratiche. In pratica il cambiamento di colore avviene solo quando la deformazione è molto forte.

Il team di ricerca guidato da Jaewoo Kim dell’istituto di materiali compositi avanzati del KIST ha agito proprio su questo: ha migliorato, ed in maniera drastica, la sensibilità meccanica di questo materiale. Anzi, l’ha reso così sensibile che ora può essere utilizzato anche su sensori indossabili e sulla pelle artificiale.
Ci sono riusciti aggiungendo al materiale composito un particolare solvente che migliora la sensibilità tramite un processo di “invecchiamento”.

Con questo nuovo processo, hanno in pratica creato un nuovo tipo di spiropirano più sensibile dell’850%, così sensibile che può cambiare colore con varie tipologie di deformazioni tra cui la tensione, la flessione e la compressione.
Ora i ricercatori vogliono dedicarsi studi più approfonditi per applicare questa tecnologia ad oggetti futuristici come i sensori indossabili e la pelle artificiale, come spiega lo stesso Kim.

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