TESTI PARALLELI – Quando la natura incontra la scienza – ragnatele fatte di grafene

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Data documento:26-10-2017

Where nature meets science – spider webs made out of graphene
Quando la natura incontra la scienza – ragnatele fatte di grafene

Spider silk has many fascinating mechanical properties which have attracted researchers’ attention.
La seta di ragno ha molte caratteristiche meccaniche interessanti, che hanno attirato l’attenzione dei ricercatori.

Now a team has matched one of nature’s wonders with graphene, currently the world’s strongest material, thereby opening the door to a new class of bionic composites.
Ora un team ha abbinato questa meraviglia della natura al grafene, che è attualmente il materiale più resistente, aprendo così la strada a una nuova classe di materiali compositi bionici.

Spider silk provides a combination of great strength ~1.5 GPa and toughness ~150 J g-1.
La seta di ragno offre una combinazione di grande resistenza ~1.5 GPa e tenacità ~150 J g-1.

To explore what would happen to those measurements if the spiders ingested graphene, researchers, supported by the EU-funded GRAPHENE FLAGSHIP, sprayed solutions of graphene and carbon nanotubes (CNTs) around the enclosures in which the spiders were kept.
Per capire cosa accadrebbe a tali misurazioni se i ragni ingerissero grafene, i ricercatori sostenuti dal progetto GRAPHENE FLAGSHIP, finanziato dall’UE, hanno spruzzato soluzioni di grafene e nanotubi di carbonio (carbon nanotubes, CNT) intorno ai recinti in cui si trovavano i ragni.

The team set out their research recently in a letter titled ‘Spider silk reinforced by graphene or carbon nanotubes’, published in the online journal ‘2D Materials’™ .
Il team ha recentemente presentato la sua ricerca in una lettera intitolata “Spider silk reinforced by graphene or carbon nanotubes”, pubblicata nella rivista online “2D Materials”™.

The solutions were ingested by the spiders and when the silk was then harvested it was found that the graphene and nanotubes had made their way into the silk.
Le soluzioni sono state ingerite dai ragni e successivamente si è constatato che il grafene e i nanotubi erano presenti nella seta da essi prodotta.

The team observed an increment of the mechanical properties with respect to pristine silk, up to a fracture strength ~5.4 GPa and a toughness measurement of ~1570 J g-1.
Il team ha osservato un aumento delle proprietà meccaniche rispetto alla seta originaria, con una resistenza alla frattura fino a ~5.4 GPa e tenacità fino a ~1570 J g-1.

>>>  The research was led by Professor Nicola Pugno from Italy’s University of Trento who compared the strength shown by the enhanced silk as being comparable to limpet teeth or the strongest carbon fibres.
La ricerca è stata condotta dal prof. Nicola Pugno dell’Università di Trento, in Italia, che ha paragonato la forza della seta potenziata ai denti di patella o alle fibre di carbonio.

‘These are still early days, but our results are a proof of concept that paves the way to exploiting the naturally efficient spider spinning process to produce reinforced bionic silk fibres, thus further improving one of the most promising strong materials.’
“Siamo ancora agli inizi, ma i nostri risultati sono una prova di concetto che spiana la strada all’utilizzo della produzione di ragnatele naturalmente efficiente per produrre fibre di seta bionica rinforzate, migliorando quindi ulteriormente uno dei più promettenti materiali resistenti.”

Not only hugely strong, the fibres are biodegradable opening up new applications for textiles such as medical dressings.
Le fibre non sono soltanto estremamente resistenti, ma sono anche biodegradabili e consentono nuove applicazioni per tessuti come ad esempio per le medicazioni.

Innovation through collaboration
L’innovazione tramite la collaborazione

A variety of projects helped to support the research:
Una varietà di progetti hanno contribuito a sostenere la ricerca, tra cui:

REPLICA2 (Large-area replication of biological anti-adhesive nanosurfaces), KNOTOUGH (Super-tough knotted fibers) and BIHSNAM (Bio-inspired Hierarchical Super Nanomaterials) all contributed.
REPLICA2 (Large-area replication of biological anti-adhesive nanosurfaces), KNOTOUGH (Super-tough knotted fibers) e BIHSNAM (Bio-inspired Hierarchical Super Nanomaterials).

Graphene is an area of great interest and innovation and the EU’s GRAPHENE FLAGSHIP is a key resource for furthering advances in this new domain.
Quello del grafene è un settore di grande interesse e innovazione, e GRAPHENE FLAGSHIP dell’UE è un’importante risorsa per promuoverlo.

Andrea Ferrari, director of the Cambridge Graphene Centre, Science and Technology Officer of the GRAPHENE FLAGSHIP, and Chair of the Flagship’s management panel, told Science Daily :
Andrea Ferrari, direttore del Cambridge Graphene Centre, responsabile di scienza e tecnologia di GRAPHENE FLAGSHIP e presidente del panel direttivo del Flagship, ha rilasciato a Science Daily:

‘The interaction between graphene and related materials and bio-materials is key to broadening their possible applications.
“L’interazione tra il grafene e i materiali e biomateriali correlati è fondamentale per ampliarne le possibili applicazioni.

This is one of many examples showing potential in this area.
È uno dei molti esempi che dimostrano le potenzialità in questo settore.

This work can help us to design novel composites with enhanced properties, taking inspiration from nature.’
Questo lavoro può aiutarci a progettare nuovi composti con proprietà migliorate, ispirandoci alla natura.”

For more information, please see:
Per maggiori informazioni, consultare:

The GRAPHENE FLAGSHIP
Sito web di GRAPHENE FLAGSHIP

Source: Based on project information and media reports
Fonte: Sulla base di informazioni diffuse dal progetto e segnalazioni dei media