Il bianco più bianco si può: lo ha “inventato” un insetto

Cinque anni fa un piccolo coleottero asiatico del genere Cyphochilus stupì il mondo dei ricercatori per il suo eccezionale candore. Una ricerca internazionale pubblicata su Scientific Reports, e guidata dai ricercatori del Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non lineare (Lens) dell’Università di Firenze, rivelò che il segreto del coleottero è da ricercare nella particolare struttura che riveste l’insetto. E ora un team composto da ricercatori dell’Ateneo di Firenze, dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Inrim) e dell’Accademia delle Scienze di Pechino è riuscito a realizzare “un bianco” addirittura superiore all’esempio naturale.

Microscopiche scaglie dallo spessore estremamente ridotto

Il corpo dell’insetto Cyphochilus è ricoperto da un polimero chiamato chitina, composto da  microscopiche scaglie di un bianco particolarmente intenso e dallo spessore estremamente ridotto. Rispetto a un foglio di carta, le scaglie sono organizzate internamente con una fitta rete di filamenti sottilissimi, centinaia di volte più sottili di un capello, che riescono a diffondere la luce in modo molto efficiente.

Dal 2014 a oggi ricercatori di tutto il mondo hanno provato a ricreare il bianco del coleottero imitandone la struttura, ma finora sono stati ottenuti materiali solo mediante tecniche estremamente complesse, che oltre a rendere più difficile la fabbricazione su larga scala sono assai diverse dai meccanismi che guidano la crescita della struttura dell’insetto.

Un processo che combina acqua e polistirolo

Ma i ricercatori dell’Ateneo di Firenze, dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Inrim) e dell’Accademia delle Scienze di Pechino sono riusciti a ottenere un materiale ancora più bianco di quello dell’insetto. E tramite una procedura piuttosto semplice. Per il nuovo materiale è stato scelto un polimero, il polistirene (di fatto il polistirolo), sottoposto a un processo che separa spontaneamente una miscela di polistirene dissolto e acqua.

“Uno dei risultati della ricerca – spiegano i componenti Unifi del team, Lorenzo Pattelli e Diederik Wiersma – è stato quello di riuscire a regolare le dosi dei due materiali e la velocità di evaporazione dell’acqua per far sì che il processo di separazione di fase si arresti a uno stato intermedio”.

Una molteplicità di utilizzi, dalle vernici più ecologiche a schermi ultrasottili e flessibili

Il risultato è un’architettura di polistirene composta da una rete di microscopici filamenti e tunnel collegati fra loro detta bicontinua. Una struttura particolarmente interessante perché a oggi a livello industriale il colore bianco viene ottenuto con l’aggiunta di nanoparticelle, che se inalate sono potenzialmente dannose per la salute. “Mentre nel nostro caso abbiamo una struttura unitaria non composta da parti separabili”, commentano Pattelli e Wiersma. Caratteristiche, riferisce Adnkronos, che fanno ipotizzare per il nuovo materiale una molteplicità di utilizzi, dalla produzione di vernici più ecologiche a tessuti termoregolanti, pannelli solari più efficienti e schermi ultrasottili e flessibili. Inoltre, se immerso in acqua il materiale diventa temporaneamente trasparente, suggerendo altre possibili applicazioni per sensori di umidità. O per monitorare otticamente l’espirazione.