Un polimero intelligente che si autoripara con il laser

Contrariamente a quello che accade con altri polimeri, tipo il polistirolo o il policarbonato, questo nuovo polimero metallico supramolecolare (riprendo la definizione che usa Wikipedia di chimica supramolecolare, a cui rinvio per un approfondimento del concetto: chimica degli aggregati molecolari di più alta complessità risultanti dall'associazione di due o più specie chimiche legate assieme da forze intermolecolari ) non basa i legami molecolari sul legame covalente, bensì, utilizzando lo zinco, sul legame ionico. Quando l'energia proveniente da radiazione ultravioletta colpisce questi gruppi ligando-recettore, questi assorbono energia convertendola in calore, ed è appunto a questo calore che si deve l'effetto autoriparazione.

In un lavoro uscito recentemente su Nature (Burnworth et al. 2011), un gruppo di ricercatori ha utilizzato un polimero telechelico (cioè un pre-polimero che può assumere altre configurazioni strutturali grazie ai suoi gruppi terminali) gommoso, con i legami dei gruppi terminali non covalenti ma metallo-ionici. In un film di 0,4 mm di questo materiale sono stati praticati dei tagli di 0,2 0 o,3 mm di profondità e poi sono stati colpiti da una luce UV laser da 1 watt di potenza per 30 secondi. I ligandi metallici, grazie all'azione della luce laser che aumenta la loro temperatura, si distaccano  perdendo viscosità e consentendo al film di riarrangiarsi nella configurazione finale autoriparata. Affermano gli autori che la luce laser può essere applicata anche solo localmente dove si è verificato il danno, consentendo di intervenire anche sotto carico.
L'utilizzo di questi materiali che si riparano da soli riguarda tutto il settore industriale, con particolare riferimento all'industria degli imballaggi o a quello dell'automobile. A questo pensava infatti la Nissan, con i suoi studi su una vernice che si potesse autoriparare dai graffi.

Fonti
Nature
Supplementary Nature
New Scientist
Wikipedia