Un biomateriale fatto di polline per una tecnologia più verde

Scienziati trasformano i grani di polline dei girasoli in un materiale flessibile che risponde agli stimoli ambientali.

Le sue proprietà meccaniche lo rendono utile nella robotica, nella sensoristica e nella produzione di generatori elettrici
biomateriale polline
Credits: Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College – Source and public domain notice at Dartmouth Electron Microscope Facility ([1], [2]), Pubblico dominio, Collegamento

Madre Natura regala nuovamente uno strumento per migliorare la tecnologia moderna. Gli scienziati della Nanyang Technological University di Singapore (NTU Singapore) hanno, infatti, utilizzato del pollineper realizzare un nuovo biomateriale d’avanguardia. Simile alla carta nell’aspetto, il film a base di microgametofiti è dotato di speciali proprietà meccaniche, tali da renderlo utile in diversi settori, dalla robotica alla produzione di sensori.

La ricerca è stata pubblicata in questi giorni su Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Attraverso un processo molto simile alla saponificazione, i ricercatori hanno trasformato dei grani di polline di girasole in un microgel; quest’ultimo è stato inserito in uno stampo e lasciato asciugare fino a ottenere un foglio. Ma, in combinazione con la stampa digitale – spiegano gli scienziati – questo biomateriale può dar vita ad una nuova generazione di attuatori naturali programmabili, ossia quei componenti responsabili dello spostamento e del controllo di un meccanismo.

Questo impiego è reso possibile dalle caratteristiche intrinseche della nuova “carta a base di polline”: è in grado di piegarsi ed arricciarsi in risposta a diversi livelli di umidità ambientale. La capacità di alterare le sue proprietà meccaniche a causa di stimoli esterni può renderla utile in una vasta gamma di applicazioni, come i softrobot (robot realizzati con materiali morbidi e flessibili), i muscoli artificiali e i mini generatori elettrici.

“Sono stati compiuti diversi progressi nello sviluppo di sensori e attuatori bioispirati basati su materiali sintetici ingegnerizzati, ma hanno sempre presentano limitazioni in termini di sostenibilità ambientale e costi”, spiega il professor Subra Suresh.Abbiamo assolutamente bisogno di materiali economici ed ecologici”. Un obiettivo centrato dal nuovo studio che è riuscito anche nell’intento di personalizzare la reattività del biomateriale.

La nuova carta pollinica

biomateriale

Regolando alcuni parametri di produzione del gel, il team ha prodotto due diverse carte polliniche, assemblate assieme a formare una striscia unica di biomateriale; esposte a un ciclo umido-secco, le diverse reazioni dei 2 campioni di carta hanno fatto sì che la striscia “camminasse” come un bruco sul terreno.

“Proprio come le pigne aprono e chiudono le loro squame a seconda della quantità di acqua presente nell’aria, il nostro team di ricerca ha dimostrato che la carta pollinica risponde come un attuatore ai cambiamenti di umidità ambientale”, ha aggiunto Suresh. Il processo impiegato rende il polline e i prodotti creati completamente anallergici.