Materiali morbidi ma resistenti che iniziano a brillare quando sottoposti a stress meccanici come compressione, allungamento o torsione
Materiali Innovativi: L’Abbraccio tra Alghe Bioluminescenti e Intelligenza Artificiale
Un team di ricerca dell’Università della California a San Diego ha introdotto al mondo materiali stampati in 3D, che, quando sottoposti a stress come compressione o torsione, si illuminano. Questa reazione luminosa è grazie alle alghe unicellulari, chiamate dinoflagellate, che sono alla base di questi materiali.
Dalla Bioluminescenza alle Applicazioni Pratiche
La bioluminescenza, spesso osservata nelle spiagge di San Diego durante gli eventi di marea rossa, è stata la principale fonte d’ispirazione per questo sviluppo innovativo. Questi materiali, pur essendo morbidi, sono resistenti e reagiscono alla pressione meccanica illuminandosi.
Shengqiang Cai, professore di ingegneria alla Jacobs School of Engineering della UC San Diego, evidenzia la potenza e la semplicità di questi materiali: “Non c’è bisogno di componenti elettronici o fonti di alimentazione esterne. Convertiamo direttamente gli stimoli meccanici in luce, tutto grazie alla natura.”
La Scienza Dietro la Luminescenza
Il processo di creazione di questi materiali implica l’uso di dinoflagellati e un polimero a base di alghe noto come alginato. Mescolando questi componenti, i ricercatori sono riusciti a stamparli in 3D in diverse forme. Quando questi materiali sono sottoposti a stress, i dinoflagellati all’interno emettono luce, un meccanismo di difesa che imita quello dei dinoflagellati nell’oceano.
Inoltre, attraverso sperimentazioni, i ricercatori hanno scoperto che l’intensità della luminescenza può essere predetta in base alla quantità di stress applicato, offrendo potenziali applicazioni in una serie di settori.
Verso un Futuro Luminoso
Una delle principali caratteristiche di questi materiali è la loro manutenzione quasi inesistente. I dinoflagellati all’interno necessitano solo di cicli periodici di luce e oscurità per funzionare, riflettendo i processi naturali che si verificano nell’oceano.
Chenghai Li, uno dei principali autori dello studio, sottolinea l’importanza di questi materiali nel panorama scientifico: “Abbiamo creato materiali che integrano la vita con componenti non viventi. Questi possono potenzialmente essere utilizzati come sensori o in applicazioni biomediche.”
Sebbene ci sia ancora molto da esplorare, l’entusiasmo intorno a questi materiali innovativi è palpabile. Il team di ricerca è determinato a migliorarli ulteriormente, aprendo la porta a un futuro dove la bioluminescenza può illuminare nuovi percorsi nell’ingegneria dei materiali.
Nota: Questo progetto ha ricevuto il sostegno dell’Ufficio di ricerca dell’esercito americano.
