Dal ragno tessuti e sostanze hi-tech

Simulazioni al computer sulla seta del ragno

(foto di Margherita Vitagliano) - Fili per sutura, rigenerazione dei tessuti, dispositivi per terapie avanzate: dall'ingegneria alla medicina le eccezionali caratteristiche meccaniche della seta di ragno possono trovare applicazioni impensate. È l'ambizioso lavoro di un'équipe di studiosi di cui fa parte Nicola Pugno dell'Università di Trento del Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica. Insieme ad alcuni collaboratori del team di ricerca internazionale ha compiuto importanti tentativi finalizzati a progettare tramite simulazioni al computer la fibra della seta e a sintetizzarla artificialmente.

Grazie alle ricerche sarà possibile progettare e riprodurre in laboratorio, portandole su larga scala, le caratteristiche meccaniche più sorprendenti dei materiali presenti in natura, come la seta di ragno, senza alterarne le proprietà. Studi che hanno ricevuto l'attenzione e l'apprezzamento della rivista Nature Communications, che ha pubblicato un articolo centrato sulla progettazione al computer della seta e sulla sua riproduzione artificiale ispirata a quella dei ragni e sulle sue numerose potenziali applicazioni.

«La seta di ragno presenta una tenacità superiore a quella del Kevlar e una resistenza comparabile a quella dell'acciaio pur essendo fino a sei volte più leggera», spiega Pugno, i cui studi su questo super-materiale avevano trovato spazio su Nature già nel 2012. «Da molti anni le nostre ricerche si sono concentrate sulle notevoli proprietà meccaniche della seta, che potrebbero essere sfruttate in molti settori dell'ingegneria, della fisica e della scienza dei materiali. Inoltre, grazie ai loro alti tassi di biocompatibilità e biodegradabilità, le sete di ragno sono materiali proteici che permetterebbero di compiere importanti passi avanti anche nel campo biomedico: dai fili per suturare le ferite, alle operazioni di rigenerazione dei tessuti, alle procedure di rilascio intelligente previste dalla terapia genica».

Utilizzare seta artificiale è molto più pratico ed economico di quanto non sia prelevare seta dagli allevamenti di ragni, gli animali che producono la seta più resistente. Tutto ciò offre dunque interessanti prospettive per la produzione manifatturiera su larga scala.

Con una formazione in ingegneria, fisica e biologia (ha recentemente concluso un dottorato in biologia proprio sui ragni) Pugno è professore ordinario di Scienza delle Costruzioni e fondatore del Laboratorio di nanomeccanica bio-ispirata e grafene nel Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica dell'Università di Trento. È inoltre responsabile scientifico dei nanocomposti a base grafene per la Fondazione Bruno Kessler di Trento, membro del Comitato tecnico e scientifico dell'Agenzia Spaziale Italiana e professore di Scienza dei materiali alla Queen Mary University of London. È stato vincitore, in tre occasioni, di importanti finanziamenti da parte dello European Research Council.
 

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19 marzo 2018