Un gruppo di ricercatori coordinato da un team dell’Università Ebraica di Gerusalemme, in Israele, avrebbe ottenuto un risultato che sembra impossibile: un ghiaccio quasi tenace quanto il cemento. Incorporando nella matrice gelida cristalli di origine vegetale e una proteina appositamente progettata, gli scienziati hanno prodotto un materiale 10 volte più resistente del ghiaccio ordinario, capace di assorbire 70 volte più energia prima di andare in frantumi.
Un super ghiaccio che non si frantuma più all’improvviso
Il materiale, definito dagli stessi autori un “biocomposito sostenibile ad alte prestazioni”, porta il nome di BioPykrete. La sua ricetta combina tre ingredienti: ghiaccio, nanocristalli di cellulosa (CNC) e una proteina chimerica personalizzata, sviluppata per favorire l’adesione tra le diverse componenti. Proprio questa proteina svolge la funzione di biadesivo molecolare, saldando la fase cristallina di rinforzo alla matrice di ghiaccio.
Grazie a questa architettura interna, il “super ghiaccio” raggiunge prestazioni vicine a quelle del cemento. Come spiegato nello studio pubblicato su Science Direct, “Questa gerarchia strutturale sembra arrestare la propagazione delle crepe a livello dei pori, consentendo a BioPykrete di superare la caratteristica rottura fragile improvvisa del ghiaccio puro, a favore di una rottura meccanica graduale (progressiva) di tipo duttile”.
Controllare i legami molecolari, non mescolare fibre
Il biochimico Ido Braslavsky dell’Università Ebraica di Gerusalemme ha illustrato la filosofia alla base del lavoro: “Volevamo andare oltre la semplice miscelazione di fibre nel ghiaccio e controllare invece il modo in cui i diversi materiali si connettono a livello molecolare”. Un approccio che, secondo i ricercatori, stabilisce un precedente per un’applicazione universale della tecnica.
Le proprietà ottenute vanno oltre la semplice robustezza. Sempre Braslavsky ha sottolineato che “Il risultato modifica non solo la resistenza del ghiaccio, ma anche il modo in cui si rompe. Invece di frantumarsi improvvisamente, può assorbire molta più energia e deformarsi gradualmente”. Una frattura lenta e progressiva, quindi, che lascerebbe il tempo di capire fino a quale punto il materiale regge prima di cedere.
Edilizia e sostenibilità: la sfida dei biomateriali
La direzione della ricerca punta alla sostenibilità. “Sebbene il settore delle costruzioni sia un pilastro dell’economia globale, rimane uno dei principali responsabili dell’inquinamento ambientale, con conseguenti emissioni di carbonio considerevoli e un massiccio esaurimento delle risorse”, concludono i ricercatori. Ed è proprio qui che si colloca la scommessa del team: “La biotecnologia offre una via di trasformazione per mitigare questo impatto, sviluppando biomateriali innovativi e sostenibili”.
