Grattacieli più sottili e aerei più resistenti grazie alle spugne di vetro

Le chiamano spugne di vetro per la loro struttura sottile e delicata, ma in realtà sono incredibilmente resistenti, tanto da essere diventate il riferimento per costruire grattacieli avveniristici dall’aspetto leggero ma solidissimi, così come aerei e navi più robusti. È la strada aperta dalla ricerca vincitrice del premio Aspen Institute Italia 2024, assegnato a lavori scientifici basati sulla collaborazione tra Italia e Stati Uniti. Istituito nel dicembre 2015, il premio Aspen viene consegnato oggi a Roma.

IL SEGRETO NELLE SPUGNE

Protagonista dello studio è la spugna Euplectella Aspergillum, nota come Cestello di Venere, che vive in profondità nell’Oceano Pacifico e intorno all’Antartide.
A interessare i ricercatori sono le sue proprietà strutturali eccezionali, che si devono allo scheletro in fibra di silicio, elemento che queste spugne estraggono dall’acqua di mare, trasformandolo in sottilissime fibre di vetro.
La struttura, apparentemente fragile, è resa molto resistente grazie al modo in cui in essa è distribuita la materia. Sulle caratteristiche della struttura delle spugne di vetro si basano i numerosi sviluppi in settori molto diversi: dalla realizzazione di nuovi e più efficienti reattori chimici fino a sistemi di trattamento dell’aria e a costruzioni più sottili e resistenti di quelli attuali.

GLI AUTORI DELLA RICERCA

Pubblicata sulla rivista Nature e realizzata utilizzando il supercomputer Marconi 100 del Cineca di Bologna, la ricerca ispirata alla struttura delle spugne di vetro è nata dal dialogo tra fisica, biologia, supercalcolo e ingegneria.
Sono stati premiati tutti i sette protagonisti di questo lavoro, il cui primo autore è Giacomo Falcucci, del dipartimento di Ingegneria dell’impresa “Mario Lucertini” dell’Università Tor Vergata e che quando è stato realizzato lo studio lavorava al dipartimento di Fisica dell’Università di Harvard.
Maurizio Porfiri dell’Università di New York ha contribuito alla comprensione dei risvolti biologici dei risultati delle simulazioni fatte con il supercomputer.
Hanno collaborato inoltre Sauro Succi dell’Istituto Italiano di Tecnologia e del Consiglio Nazionale delle Ricerche, Giorgio Amati del Cineca, Pierluigi Fanelli dell’Università della Tuscia, Vesselin K. Krastev dell’Università di Tor Vergata e Giovanni Polverino della University of Western Australia a Perth.

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