Bachi da seta più grafene: ecco la ragnatela di Spiderman made in China

Materiali che potrebbero essere utilizzati per l'elettronica indossabile e gli impianti medici

[10 ottobre 2016]

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Nello studio “Feeding Single-Walled Carbon Nanotubes or Graphene to Silkworms for Reinforced Silk Fibers”, pubblicato su Nano Letters da un  team di ricercatori del Dipartimento di chimica e del  Center for Nano and Micro Mechanics dell’università Tsinghua di Pechino, viene sottolineato che «La seta del baco da seta sta ottenendo notevole attenzione da parte dell’industria tessile e della società della ricerca sia per le sue eccezionali proprietà meccaniche che per l’aspetto brillante. La possibilità di creare le sete più forti attira particolare interesse per la ricerca. I nanotubi di carbonio e grafene sono ampiamente studiati per il loro uso come rinforzo».

Lo studio riporta un rafforzamento della seta  alimentando larve di bachi da seta  Bombyx mori con nanotubi single-walled  (Swnt) e grafene e i ricercatori cinesi spiegano: «Abbiamo scoperto che parti dei nanomateriali di carbonio mangiate sono state incorporate nelle fibre di seta come filato, mentre le altre sono finite negli escrementi dei bachi da seta».

Il leader del team di tricerca, Yingying Zhang ei suoi colleghi  hanno quindi alimentato i bachi da seta con foglie di gelso spruzzate con soluzioni acquose contenenti lo 0,2% in peso di nanotubi di carbonio o grafene e poi hanno raccolto la seta dopo che i bachi avevano filato loro bozzoli, come si fa nella normale produzione di seta. Trattare la seta già filata richiederebbe di scogliere i nanomateriali in solventi chimici tossici e poi di applicarli alla seta,  alimentare i bachi con nanotubi e grafene è sicuramente più semplice e più ecologico.

Il materiale che ne è venuto fuori  può sopportare un o stress del 50% superiore a quello della seta normale prima di arrivare al punto di rottura  e conduce elettricità dopo essere stato riscaldato a 1.050° C.  La spettroscopia e l’imaging microscopia elettronica ha mostrato che le fibre di seta al grafene hanno una struttura cristallina più ordinata grazie ai nanomateriali incorporati. Questa seta rinforzata, che ricorda quella di Spiderman, potrebbe essere utilizzata per produrre tessuti protettivi resistenti, impianti medici biodegradabili ed elettronica indossabile ecofriendly.

Scientific American sottolinea che «Restano alcune domande.  Una è su come i bachi da seta incorporano esattamente i nanomateriali nella loro seta. Un’altra è sulla percentuale dei nanomateriali mangiati dai vermi per farne seta invece di venire esplulsi o metablizzati in un altro modo».

Zhang dice che «I materiali di carbonio non sono visibili nelle  sezioni trasversali dei fili di seta, forse perché il contenuto di nanoparticelle è basso. Rispondere a queste domande potrebbe essere un compito per i biologi».

Lo scienziato dei materiali  Yaopeng Zhang, dell’università di  Donghua, che aveva alimentato i bachi da seta con nanoparticelle di biossido di titanio per creare una seta super-resistente alla degradazione prodotta dai raggi ultravioletti,  è convinto che il lavoro dei suoi colleghi dell’università Tsinghua  «Fornisce un modo semplice per produrre fibre di seta ad alta resistenza su larga scala. La conducibilità elettrica della seta di carbonio rinforzata potrebbe renderla adatta a realizzare sensori incorporati in tessuti intelligenti e a leggere i segnali nervosi»,

L’uomo del futuro potrebbe diventare qualcosa tra Spiderman e il cyberpunk.