L'Uomo Ragno disegnato da J. Scott Campbell  copyright della Marvel Characters, Inc.

In un articolo pubblicato su Spazio di Magazine nel febbraio 2008 (Anna Crestana “Il gecko e i capelli di Sansone”) abbiamo già messo in evidenza come la scienza prenda spunto dalla biologia per trovare nuovi materiali e, a volte, come questi si leghino al personaggio Spiderman, creato dalla fantasia di Stan Lee e Steve Ditko. Ecco che oggi abbiamo un'altra scoperta che ci riporta alla memoria le straordinarie capacità di quel protagonista del fumetto.

Già un anno fa è stato identificato il codice genetico della proteina responsabile della produzione della “seta dragline”, la resistentissima fibra della tela di ragno della vedova nera; oggi si aggiunge un’altra scoperta che permette di migliorare notevolmente le proprietà meccaniche dei biomateriali e che è stata sperimentata proprio su quelle fibre.

Un gruppo di scienziati, guidati da Seung-Mo Lee del Max Planck Institute of Microstructure Physics (Germania) ha presentato uno studio in cui descrive un metodo per introdurre nei biomateriali molecole di metalli inorganici.

Si osserva che in natura, certe parti del copro di esseri viventi con particolari caratteristiche meccaniche, sono composte da proteine che concengono alcuni metalli. Questa osservazione ha spinto la ricerca a sviluppare biomimicking (N.d.R. cioè i metodi che permettono di imitare aspetti del modo biologico per produrre materiali speciali) in grado di produrre materiali sintetici con queste caratteristiche.

Sono stati tentati vari approcci, ma è apparsa immediatamente la difficoltà ad introdurre questi atomi nella matrice della proteina. Gli scienziati, guidati da Seung-Mo Lee, hanno dimostrato la possibilità di ottenere questo attraverso l’uso della tecnica ALD (atomic layer deposition).
Questa tecnica non solo produce una copertura della fibra con atomi metallici(N.d.R. quelli sperimentati sono zinco, titanio ed alluminio, che sono stati rilevati nelle strutture biologiche in natura), ma questi ultimi penetrano nella fibra, reagendo con essa e introducendosi quindi nella molecola, che assume così caratteristiche migliorate rispetto alla originale. La fibra, così trattata, ha migliorato in modo importante la sua durezza, la sua resistenza alla rottura e alla deformazione.

La tecnica proposta è molto promettente e gli scienziati si apprestano a modificare così altri materiali, come le membrane di collagene delle uova di uccelli o polimeri artificiali come il teflon.
Questi materiali possono facilmente trovare infinite applicazioni nella ingegneria specialistica, in particolare in chirurgia: dalla produzione di fili chirurgici speciali alla produzione di tessuti artificiali per rigenerare apparati ossei, tendini e pareti di organi, tra cui quello cardiovascolare.


Da “Science”: Greatly Increased Toughness of Infiltrated Spider Silk
Seung-Mo Lee, Eckhard Pippel, Ulrich Gösele, Christian Dresbach, Yong Qin, C. Vinod Chandran, Thomas Bräuniger, Gerd Hause, Mato Knez
vedi lo studio

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