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Supersteel modellato su osso umano

14.03.2017

Un team internazionale di scienziati dell'Università di Kyushu (Giappone), del Max Planck Institute (Germania) e del Massachusetts Institute of Technology ha sviluppato il superacciaio. Hanno preso un osso umano come campione: è leggero, forte e resistente alle screpolature grazie alla sua struttura organizzata gerarchicamente. Di conseguenza, il nuovo materiale non subisce più a lungo un fenomeno noto come fatica del metallo. Gli sviluppatori hanno presentato i loro risultati in un articolo sulla rivista Science.

Le ossa umane hanno una struttura complessa: su scala nanometrica, le minuscole fibre di collagene sono organizzate all'incirca come un laminato, ad es. con diversi strati di fibre orientati in direzioni diverse. A livello micro, l'osso ha una struttura reticolare e dei vuoti appositamente disposti, grazie ai quali l'osso diventa leggero e resistente allo stesso tempo.

Il nuovo superacciaio ha una struttura simile su scala nanometrica. Oltre agli strati, che aiutano a limitare la propagazione delle cricche già esistenti allo strato in cui si sono originate, nel materiale vengono utilizzate varie leghe con resistenze diverse. Grazie a questo dispositivo, le crepe risultanti si diffondono ciascuna a modo proprio, il che aiuta a prevenirne la crescita. Inoltre, poiché alcune aree sono più flessibili di altre, l'energia di carichi ripetuti viene assorbita e talvolta può chiudere la microfessurazione risultante.

Per questo motivo, il nuovo acciaio è molto più resistente alla fatica dei metalli, il che gli consentirà di essere utilizzato per creare molte strutture - ad esempio ponti e veicoli spaziali - meno soggette a distruzioni impreviste.

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