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Un team di scienziati della Nanyang Technological University di Singapore ha trovato un modo efficace per trasformare il polline, uno dei materiali più duri nel mondo animale, in un materiale morbido e flessibile. Questo risultato può essere visto come un “mattone” nella progettazione di nuove categorie di materiali ecologici.

Gli scienziati della Nanyang Technological University di Singapore hanno creato un nuovo tipo di particella morbida e flessibile usando il polline come punto di partenza. Secondo l’articolo scientifico, pubblicato su Nature Communications, questa nuova particella può essere utilizzata come base per una nuova generazione di materiali verdi e biocompatibili.

 

La ricerca

I granelli di polline dei girasoli, naturali e incredibilmente duri, sono stati trasformati in sostanze simili ai microgel, attraverso un processo molto simile alla produzione di sapone.

Il polline, descritto dagli scienziati come il “diamante del mondo delle piante” per le sue caratteristiche indistruttibili, trasporta il materiale genetico maschile di una pianta all’interno di una struttura composta da due strati distinti: uno strato esterno resistente (esina) e una cellulosa morbida ed elastico, lo strato interno (intino).

Quando vengono rilasciati dal fiore, i granuli di polline si disidratano. Tuttavia, quando questi granuli raggiungono la struttura riproduttiva femminile della pianta, si idratano e germogliano: un tubo pollinico cresce all’esterno del grano verso la parte femminile della pianta.

Questo processo di crescita del tubo pollinico è controllato da enzimi che alterano l’elasticità della parete e causano cambiamenti strutturali. Sono stati questi processi che hanno ispirato il team a cercare di rimodellare l’intera struttura del muro di polline e di modificare le proprietà del materiale.

I granuli di polline della pianta di girasole sono stati incubati in condizioni alcaline per 12 ore. Questo processo ha ammorbidito le due parti del muro e le particelle di grano si sono gonfiate, assumendo l’aspetto del gel.

Nelle simulazioni al computer, il team ha scoperto che le proprietà elastiche degli strati interno ed esterno della parete dovevano essere entro un intervallo preciso affinché il materiale derivato dal polline potesse mostrare questo aspetto gelatinoso.

Ciò indica che, per una singola particella di polline, esiste un percorso chimico e fisico che determina se l’idratazione porta a una corretta germinazione. Questo studio ispira le ricerche future per capire come la scienza dei materiali pollinici può influenzare il successo riproduttivo delle piante.

Con l’aiuto delle tecnologie di stampa 3D e 4D, queste nuove particelle di microgel possono fungere da mattoni per gel polimerici, spugne e altri materiali con proprietà uniche.

Inoltre, poiché questo lavoro suggerisce che non vi è alcuna reazione immunologica, allergica o tossica quando viene utilizzato nei tessuti umani, gli scienziati ritengono che questo microgel possa essere molto utile nella creazione di medicazioni, protesi e persino dispositivi elettronici progettati per essere incorporati nel corpo.