Ispirati dalle ossa umane, gli ingegneri dell’Università di Princeton hanno sviluppato un materiale a base di cemento che e’ 5,6 volte piu’ resistente ai danni rispetto alle controparti standard. Hanno descritto i loro risultati su Advanced Materials. Il team di ricerca guidato da Reza Moini, professore di ingegneria civile e ambientale, e Shashank Gupta, dottorando al terzo anno, dimostra che la pasta cementizia utilizzata con una struttura tubolare puo’ aumentare significativamente la resistenza alla propagazione delle crepe e migliorare la capacita’ di deformarsi senza lesioni improvvise. “Una delle sfide nella progettazione di materiali da costruzione fragili e’ che si rompono in modo brusco e catastrofico”, ha affermato Gupta. Moini ha affermato che la chiave del miglioramento risiede nella progettazione mirata dell’architettura interna, bilanciando le sollecitazioni sul fronte della crepa con la risposta meccanica complessiva. “Utilizziamo i principi teorici della meccanica della frattura e della meccanica statistica per migliorare le proprieta’ fondamentali dei materiali ‘in base alla progettazione'”, ha affermato. Il team si e’ ispirato all’osso corticale umano, il denso guscio esterno dei femori umani che fornisce forza e resiste alle fratture. L’osso corticale e’ costituito da componenti tubolari ellittici noti come osteoni, incorporati debolmente in una matrice organica. Questa architettura unica devia le crepe attorno agli osteoni. Cio’ impedisce il cedimento improvviso e aumenta la resistenza complessiva alla propagazione delle crepe, ha affermato Gupta.
