Un bicipite di nanotubi di carbonio

Grande capacità di resistenza alla fatica e al naturale deterioramento portato dal tempo e dall'uso, senza che l'integrità strutturale e meccanica risulti alterata: questa caratteristica, combinata con un'elevata conduttività elettrica, rende i nanotubi di carbonio molto simili alle fibre dei nostri muscoli.

Una ricerca del Rensselaer Polytechnic Institute (Rpi) pubblicata nel numero di luglio della rivista Nature Nanotechnology ha analizzato la corrispondenza tra il comportamento dei tessuti molli e quello delle nanostrutture in questione, arrivando appunto ad affermare che i nanotubi di carbonio potrebbero essere utilizzati per creare muscoli artificiali o per riprodurre interessanti sistemi elettromeccanici che permettano di trasformare energia elettrica in energia meccanica.

Come ha spiegato uno dei ricercatori, Victor Pushparaj, non si tratta certo del primo studio sulle proprietà di tali strutture di molecole, ma è la prima volta che viene osservata e documentata la loro risposta alla fatica, ovvero come si comportano se sottoposte a uno sforzo ciclico. In questo modo gli scienziati hanno cercato di comprendere quali sarebbero gli effetti dell'uso, nel lungo periodo, su un dispositivo che incorpora i nanotubi di carbonio: i test hanno rivelato che i nanotubi possiedono un'eccellente capacità di resistenza anche se sottoposti a grande stress. Resistenza paragonabile a quella dei tessuti della parete del nostro stomaco o dei muscoli delle spalle, che nel corso di una vita si contraggono e distendono milioni di volte: anche in questo caso la fatica non compromette le proprietà meccaniche e strutturali. Tessuti molli e nanotubi di carbonio hanno quindi un comportamento viscoelastico molto simile: entrambe le strutture sono in grado di ricordare la loro forma originaria e ritrovarla anche in seguito a forte compressione, per esempio.

Gli studiosi dell'Rpi hanno però sottolineato che, nonostante le interessanti qualità, questi nanotubi non possono essere impiegati da soli come biomateriali sintetici da utilizzare in applicazioni biomediche. Per questo motivo Pushparaj e colleghi li stanno combinando con altri polimeri, in modo da arrivare a riprodurre un materiale in grado di comportarsi come i tessuti molli e da impiegare nel trattamento o nella sostituzione degli stessi.