Gli scienziati hanno creato un nuovo materiale che è due volte più resistente dell’acciaio ma leggero come la plastica.

Il materiale, precedentemente ritenuto impossibile, è in grado di resistere a una forza fino a sei volte superiore rispetto al vetro antiproiettile ed è due volte più resistente dell’acciaio.

Inoltre, può essere facilmente prodotto in grandi quantità, grazie a una nuova svolta. E potrebbe trasformare il modo in cui produciamo cose come automobili e telefoni, o costruiamo strutture come ponti, affermano i suoi creatori.

Gli oggetti possono essere rivestiti nel materiale per consentire loro di essere più resistenti. Oppure si potrebbero costruire cose intere e grandi da esso.

“Di solito non pensiamo alla plastica come qualcosa che potresti usare per supportare un edificio, ma con questo materiale puoi abilitare nuove cose”, ha affermato Michael Strano, l’autore senior del nuovo studio. “Ha proprietà molto insolite e ne siamo molto entusiasti”.

Gli scienziati del MIT dietro. la svolta ha utilizzato un nuovo processo di polimerizzazione per creare il materiale. Tutte le materie plastiche sono polimeri, che sono costituiti da catene di blocchi di costruzione chiamati monomeri.

Nuove molecole possono essere aggiunte all’estremità di quelle catene, facendole crescere, e possono quindi essere modellate in oggetti 3D. Ciò include oggetti in plastica come bottiglie e molti altri prodotti che ci circondano.

Gli scienziati hanno a lungo pensato che potrebbe essere possibile far crescere quei polimeri in un foglio 2D e produrre materiali resistenti e leggeri. Ma decenni di lavoro hanno solo suggerito che è impossibile creare fogli del genere.

Nel nuovo studio, tuttavia, gli scienziati sono stati in grado di realizzare un foglio 2D chiamato poliaramide. Possono quindi essere trasformati in dischi, che vengono poi impilati l’uno sull’altro, il che rende i materiali molto stabili e resistenti, ma comunque leggeri.

“Invece di creare una molecola simile a uno spaghetto, possiamo creare un piano molecolare simile a un foglio, dove otteniamo le molecole che si uniscono tra loro in due dimensioni”, afferma Strano. “Questo meccanismo si verifica spontaneamente in soluzione e, dopo aver sintetizzato il materiale, possiamo facilmente rivestire film sottili che sono straordinariamente resistenti”.

Tutto ciò che devi fare per produrre più materiale è aggiungere più ingredienti degli ingegneri.

I ricercatori hanno scoperto che per deformare il materiale può essere necessaria una forza quattro volte superiore a quella del vetro antiproiettile. Ci vorrà il doppio della forza per rompere il nuovo materiale rispetto all’acciaio.

Nonostante ciò, è solo circa un sesto più denso dell’acciaio.

Un’altra caratteristica bonus del materiale è che è impermeabile ai gas. Ciò significa che altre cose potrebbero essere rivestite con il materiale, rendendole resistenti ai danni del mondo.

“Questo potrebbe permetterci di creare rivestimenti ultrasottili che possono impedire completamente il passaggio di acqua o gas”, ha affermato il professor Strano, che lavora al MIT. “Questo tipo di rivestimento barriera potrebbe essere utilizzato per proteggere il metallo in automobili e altri veicoli o strutture in acciaio”.

La svolta è riportata in un nuovo documento, “Sintesi irreversibile di un materiale polimerico bidimensionale ultraforte”, pubblicato in Natura oggi.