Cemento più resistente grazie alla madreperla, la scoperta che cambia le costruzioni
Un gruppo di ricercatori guidato da Reza Moini ha sviluppato un cemento più resistente ispirato alla madreperla, capace di rallentare le crepe e aumentare la durata delle strutture grazie a una diversa organizzazione interna dei materiali.
Un team di ingegneri ha messo a punto un nuovo tipo di cemento in grado di sopportare sollecitazioni fino a 17 volte superiori rispetto ai materiali tradizionali. Il risultato arriva da uno studio condotto all’Università di Princeton, dove i ricercatori hanno lavorato su un problema noto: la fragilità delle strutture cementizie.
L’esperimento decisivo è avvenuto in laboratorio, su una piccola trave sottoposta a flessione. Dopo aver provocato una fessura controllata, gli studiosi si aspettavano una rottura netta. Invece il materiale ha reagito in modo diverso, deformandosi gradualmente e rallentando la propagazione della crepa.
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Il comportamento osservato è cruciale perché le fessure sono il punto debole principale del calcestruzzo. Quando si formano, tendono ad avanzare rapidamente e senza assorbire energia, causando cedimenti improvvisi. L’obiettivo era proprio modificare questo meccanismo.
La soluzione non è arrivata da nuove formule chimiche, ma dall’osservazione della natura. Il modello scelto è la madreperla, lo strato interno delle conchiglie, noto per la sua resistenza nonostante sia composto da materiali fragili.
Al microscopio, la madreperla è fatta di sottili lamelle rigide unite da strati più morbidi. Questa struttura consente alle componenti di scorrere leggermente sotto stress, deviando le crepe e dissipando energia invece di cedere di colpo.
I ricercatori hanno replicato questo schema creando un composito con ingredienti comuni. La parte rigida è formata dalla pasta cementizia, mentre quella più elastica è un polimero chiamato polivinilsilossano, inserito in strati sottili anziché distribuito uniformemente.
Questa configurazione obbliga le crepe a seguire percorsi più lunghi e complessi, rallentandone la crescita e aumentando la capacità del materiale di resistere agli sforzi. Il risultato è un calcestruzzo più sicuro e duraturo, con possibili applicazioni nelle costruzioni del futuro.