(30Science.com) – Roma, 22 ott. – Un materiale mutaforma che può assumere e mantenere qualsiasi forma possibile è stato sviluppato aprendo la strada ad un nuovo tipo di materiale multifunzionale che potrebbe essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, dalla robotica, alle biotecnologie, all’architettura. A realizzarlo sono stati i ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) della Harvard University e la loro ricerca è stata pubblicata negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS).
I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno sviluppato un materiale mutaforma che può assumere e mantenere qualsiasi forma possibile, aprendo la strada a un nuovo tipo di materiale multifunzionale che potrebbe essere utilizzato in una vasta gamma di applicazioni, dalla robotica e dalle biotecnologie all’architettura. Credit: Harvard SEAS.
“I materiali e le strutture odierne che cambiano forma possono passare solo tra poche configurazioni stabili, ma abbiamo mostrato come creare materiali strutturali che hanno una gamma arbitraria di capacità di trasformazione della forma”, ha affermato Lakshminarayanan Mahadevan, professore della Harvard University e autore senior dell’articolo. “Queste strutture consentono il controllo indipendente della geometria e della meccanica, ponendo le basi per l’ingegneria delle forme funzionali, utilizzando un nuovo tipo di cella unitaria in grado di trasformarsi.”
Una delle maggiori sfide nella progettazione di materiali che modificano la forma è bilanciare le esigenze apparentemente contraddittorie di conformabilità e rigidità. La conformabilità consente la trasformazione in nuove forme, ma se è troppo conformabile, non può mantenere stabilmente le forme assegnate. La rigidità aiuta a bloccare il materiale in posizione, ma se è troppo rigido, non può assumere nuove forme.
Il team ha iniziato con una cellula unitaria a stabilità neutra con due elementi rigidi, un puntone e una leva, e due molle elastiche estensibili. I sistemi neutrali stabili sono una combinazione di elementi rigidi ed elastici che possono passare tra un numero infinito di posizioni o orientamenti ed essere stabili in ognuna di esse. I ricercatori hanno soprannominato l’assemblaggio come “materiali totimorfici” a causa della loro capacità di trasformarsi in qualsiasi forma stabile. I ricercatori hanno collegato singole cellule unitarie con articolazioni naturalmente stabili, costruendo strutture 2D e 3D da singole cellule totimorfiche.
“Tutti insieme, questi materiali totimorfici aprono la strada a una nuova classe di materiali la cui risposta alla deformazione può essere controllata a più livelli”, ha affermato Mahadevan. (30Science.com)
