Un pupo si muove grazie a un nuovo materiale

PolyCOF: una nuova classe di membrane Covalenti reattive e organiche indipendenti con elevate prestazioni meccaniche conferiscono la capacità di muoversi a un pupo.

I ricercatori hanno conferito a un pupo la capacità di muoversi grazie a un nuovo materiale chiamato covalent organic frameworks (polyCOFs). Lo studio è stato pubblicato su ACS Central Science. (1)

Gli scienziati realizzano covalent organic frameworks (COF) convenzionali collegando semplici blocchi organici, come le molecole contenenti carbonio con acido borico o gruppi aldeidici, aventi legami covalenti. Le strutture porose ordinate mostrano un grande potenziale per varie applicazioni, tra cui catalisi, stoccaggio di gas e somministrazione di farmaci.

Tuttavia, i COF esistono tipicamente come polveri cristalline di dimensioni nanometriche o micro che sono fragili e non possono essere trasformate in fogli o membrane più grandi che sarebbero utili per molte applicazioni pratiche. Gli scienziati Yao Chen, Shengqian Ma, Zhenjie Zhang e colleghi si sono chiesti se potessero migliorare le proprietà meccaniche dei COF usando polimeri lineari come elementi costitutivi.

I ricercatori hanno basato il loro polyCOF su una struttura COF esistente, ma durante la sintesi del composto, hanno aggiunto polietilenglicole (PEG) ai reagenti. Le catene PEG hanno colmato lo spazio dei pori del covalent organic frameworks (COF), rendendo la struttura più compatta, coesiva e stabile. In contrasto con il COF originale, il polyCOF potrebbe essere incorporato in membrane flessibili che sono state piegate ripetutamente, attorcigliate o allungate senza danni.

Per dimostrare come i poliCOF potevano essere usati come un muscolo artificiale, il team ha realizzato un pupo contenente la membrana, attorcigliata alla vita, e il foglio di alluminio come le altre parti del corpo. Dopo l'esposizione ai vapori di etanolo, il pupo ha assunto la postura 'da seduto', mentre nel momento in cui i vapori vengono ritirati il pupo si posa sulla superfice. I ricercatori hanno ripetuto più volte queste azioni, facendo sì che il pupo facesse sit-up.

Secondo i ricercatori, l'espansione dei pori polyCOF sul legame del gas probabilmente spiega la calistenia del pupo.

Riferimenti:

(1) PolyCOFs: A New Class of Freestanding Responsive Covalent Organic Framework Membranes with High Mechanical Performance

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Crystalline ‘artificial muscle’ makes paper doll do sit-ups (video)