Metalli che si riparano in pochi secondi grazie al grafene, l’El Dorado della scienza dei materiali

Una ricerca di laboratorio prospetta l'interessante possibilità di proteggere i metalli danneggiati in modo che non si corrodano. Si eviterebbe che piccoli difetti o abrasioni causino il crollo di grandi strutture.

Una ricerca condotta da scienziati della Northwestern University di Chicago prospetta una possibile soluzione ai problemi di corrosione dei materiali metallici e relative conseguenze. Si parla di cavi e di superfici metalliche rovinate o graffiate, che esposte in ambiente corrosivo rischiano danni ben più gravi, come i crolli di intere strutture. Finora l’approccio alla conservazione dei materiali è passato per la ricerca di leghe resistenti che non si rompano, graffino o in generale non si danneggino. Jiaxing Huang, professore di Scienza e Ingegneria dei materiali, ha invece cercato un modo per fare che i danni si auto-riparino.

Ha messo a punto una sostanza oleosa e spalmabile che si applica alle superfici danneggiate. Qui forma una barriera auto-riparante. Non gocciola e non cola, e si può applicare anche su una superficie immersa in acqua, senza che si disperda. Il segreto è in capsule di grafene della dimensione di poche decine di micron (un milionesimo di metro). Il grafene è un materiale composto da atomi di carbonio, che ha la resistenza meccanica del diamante e la flessibilità della plastica. È chiamato in causa in moltissimi studi sui materiali perché è ritenuto un po’ l’El Dorado della scienza dei materiali.

Tali capsule vengono incorporate nel fluido oleoso, all’interno del quale formano una rete molto fitta e resistente. Quest’ultima impedisce all’olio di disperdersi. In più, la rete stessa si ricostruisce autonomamente (tornando alla disposizione originaria) e in pochi secondi quando viene “strappata” da un graffio o da una rottura. I ricercatori hanno dimostrato che il materiale è in grado di auto-ripararsi ripetutamente, anche dopo essere stato graffiato nello stesso punto per quasi 200 volte di fila.

Per chiarezza, non sono la lastra metallica o il cavo di partenza a ripararsi, ma il rivestimento oleoso che vi si applica sopra. Il risultato è comunque importante, perché significa che un metallo graffiato non diventerà ruggine, per esempio. L’auspicio è che questa soluzione possa un giorno essere usata per impedire che piccoli difetti o abrasioni nel tempo causino il crollo di grandi strutture.

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Al momento i test sono stati condotti su campioni di piccole dimensioni, per questo si parla di una “scoperta di laboratorio molto interessante”, ma non di una rivoluzione. Seguiranno prove su scala più grande, come le la riparazione subacquea d’emergenza di strutture metalliche e l’impiego in qualità di anticorrosivo. In più, affinché questo diventi un prodotto commerciale, bisognerà trovare il modo per produrre in serie le capsule di grafene.