Edifici sicuri con il super acciaio che si ispira alle ossa umane

A breve potremmo avere edifici sicuri e a costi più contenuti.

Come?

L’acciaio è tra i materiali maggiormente impiegati nelle moderne costruzioni ma come tutti i materiali, nel tempo, si usura. La pressione, il calore, gli stress generano microfratture che portano a delle rotture. Rendendo l’acciaio ancora più resistente si aumenterebbe la sicurezza di ponti, edifici e qualsiasi altra infrastruttura.

Un gruppo di ricercatori ha preso spunto dalla natura per ispirarsi ad un materiale in grado di supportare stress ripetuti senza rompersi: le ossa umane.

E’ stata descritta su Science la ricerca condotta da un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (Mit) di Boston in collaborazione con l’Istituto tedesco Max Planck e l’università giapponese Kyushu, che ha portato alla luce una nuova lega metallica.

Il nuovo super acciaio, più forte rispetto all’acciaio tradizionale, si ispira alla struttura delle ossa lunghe umane, leggere e resistenti.

La superficie delle ossa lunghe è ricoperta dal periostio, una membrana di tessuto connettivo che avvolge tutte le ossa, mentre al di sotto si trova l’osso spugnoso. Il tessuto spugnoso conferisce all’osso leggerezza
grazie alla sua struttura alveolare, e consente ai muscoli di muovere le ossa più facilmente.

I ricercatori sono intervenuti nella nanostruttura di due tipi di acciaio per creare una composizione multistrato simile, che ha aumentato la resistenza dei materiali alla pressione.

La lega metallica, è infatti composta da una struttura laminata e multistrato in grado di resistere a stress meccanici ripetuti nel tempo, impedendo la diffusione delle microfratture generate dall’usura. Ossia, quando i ricercatori hanno iniziato ad imitare la struttura dell’osso, rispetto ad una lega convenzionale, il nuovo acciaio ha subito milioni di cicli prima di mostrare faglie microscopiche che comunque si sono diffuse più lentamente, perché affinché una frattura si propaghi tra più livelli occorre molta più energia.

Resta da capire se questa tecnologia potrà applicarsi all’industria siderurgica.