Harvard ha trovato un modo per rendere la gomma dieci volte più resistente e potrebbe essere importante per le auto

      Scuola di Ingegneria e Scienze Applicate di Harvard

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      Il caucciù naturale è un materiale meraviglioso. Poche scoperte o innovazioni si avvicinano al suo impatto sulla produzione, e l'industria automobilistica è solo una delle molte che dipendono da esso per componenti critici, come guarnizioni, sigilli e pneumatici. C'è un solo problema: si crepa, e quando succede, non è più molto utile. Per questo, i ricercatori della Harvard School of Engineering and Applied Sciences hanno recentemente iniziato a sperimentare con il caucciù naturale per vedere se potevano renderlo più resistente. E, come spesso accade, sono riusciti a renderlo 10 volte più duro rispetto a prima con una regolazione del processo di vulcanizzazione.

      Vedete, la scienza coinvolta nella produzione di caucciù vulcanizzato non è cambiata molto dal 1844, quando Charles Goodyear la brevettò. Si parte con il lattice di caucciù naturale ricavato dagli alberi di Hevea, e una volta raccolto, viene coagulato, asciugato, mescolato con additivi, modellato e riscaldato. Il processo ad alta intensità forma brevi catene polimeriche all’interno del materiale, come scrive Harvard SEAS, con la creazione di legami chimici.

      Gli scienziati di Harvard hanno avuto un’idea: “E se lo trattassimo con più delicatezza?” Sembra pazzesco, lo so, ma quella semplice modifica ha portato a un risultato che ha sorpreso anche le menti più brillanti. È diventato immediatamente quattro volte più resistente alla crescita di fessure lente, anche dopo ripetuti allungamenti.

      “Immaginavamo che le proprietà sarebbero state migliorate forse due o tre volte, ma in realtà sono state potenziate di un ordine di grandezza,” ha affermato Zheqi Chen, ex ricercatore post-dottorato di SEAS e primo co-autore del documento.

      Harvard School of Engineering and Applied Science

      La modifica del processo, basata sui metodi di lavorazione del lattice, ha preservato le lunghe catene polimeriche invece di formarne di più corte. Le lunghe "tanglemers" all’interno del materiale assomigliano a spaghetti piuttosto che a una rete strettamente collegata. Lo stress può così essere distribuito su questi tanglemers, migliorando notevolmente la resistenza a crepe e rotture.

      Non solo è più resistente alle crepe, ma diventa anche più duro in condizioni che normalmente porterebbero al fallimento del caucciù naturale. Non sarebbe corretto chiamare il materiale "autoguarigente", ma man mano che il nuovo caucciù si allunga e si formano piccole crepe, quei spaghetti di tanglemers consentono una maggiore cristallizzazione. Questo significa che la resistenza complessiva aumenta in quelle circostanze.

      Questo video dimostra bene:

      Questo processo, tuttavia, non è particolarmente adatto alle applicazioni automobilistiche come gli pneumatici, almeno nella sua forma attuale. l'evaporazione dell'acqua è elevata, producendo un volume minore di materiale rispetto a quello che le aziende vorrebbero avvolgere attorno alle ruote di un’auto. Harvard SEAS scrive che, per ora, è più indicato per i guanti e altre applicazioni sottili. Puoi riempire lo spazio vuoto con il tuo pensiero, ma se gli scienziati riusciranno a trovare un modo per aumentare le dimensioni del processo in modo che funzioni per le guarnizioni automobilistiche, potrebbe essere una buona notizia per le persone in climi soleggiati tra 10 e 15 anni.

      Tutti a Phoenix sperano che il momento arrivi prima piuttosto che dopo.

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