Le fibre metalliche sono un materiale resistente, ma non godono di elevata elasticità; le fibre di gomma, al contrario, sono elastiche, ma non sono molto resistenti. Gli scienziati della North Carolina State University hanno combinato i punti di forza di entrambi i materiali in un unico tipo di fibra ibrida che potrebbe trovare applicazioni nella robotica, materiali di imballaggio o tessuti high-tech.
Fibra ibrida: la forza del metallo e la flessibilità della gomma
Sviluppata da un team della North Carolina State University, la nuova fibra ibrida ha un nucleo di gallio metallico circondato da una guaina di polimero elastico SEBS (stirene-etilene-butilene-stirene). Quando essa viene sottoposta a uno stress meccanico il nucleo metallico assorbe la tensione, se questa supera il carico di rottura del materiale entra in gioco la flessibilità del polimero che deforma la fibra, permettendole di allungarsi, prima di giungere a una rottura netta.
“Ogni volta che l’anima di metallo si rompe, dissipa energia, consentendo tuttavia alla fibra ibrida di continuare ad assorbire energia mentre si allunga – afferma il Prof. Michael Dickey, scienziato coinvolto nel progetto di ricerca – Invece di spezzarsi in due quando sottoposta a tensioni la fibra ibrida può così deformarsi fino a sette volte la sua lunghezza originale prima di rompersi definitivamente”.
Buoni conduttori e… rigenerabili!
Come bonus aggiuntivo, fino a quando non viene spezzato, il nucleo di metallo è in grado di condurre corrente elettrica. Dopo che si è verificata una rottura invece, il gallio può essere fuso fino a ricostituire il nucleo originale e, essendo il punto di fusione del metallo più basso rispetto a quello del polimero, è possibile rigenerare la fibra ibrida.
Gli scienziati ora pianificano di riproporre il medesimo concept cambiando i materiali nella speranza di trovare combinazioni con prestazioni ancora migliori.