Cos’è la gomma? Ce lo spiega Monkey D. Luffy col suo corpo di elastomeri

La chimica ci aiuta a comprendere la natura e i poteri del pirata Monkey D. Luffy attraverso gli elastomeri.

(webbly.com)

I poteri del frutto Gom Gom hanno trasformato il corpo del pirata Monkey D. Luffy rendendo la carne e le ossa interamente fatti di gomma. Chi è veramente appassionato alla saga di One Piece si sarà chiesto almeno una volta cosa si provasse nell’essere così elastici, ma trovare la risposta non è poi così semplice. Per comprendere meglio questo concetto bisogna scavare più a fondo, andando oltre quella che è l’ “elasticità” intesa in senso atletico. Luffy non è un atleta, e le sue capacità sono sì dovute agli allenamenti a cui si sottopone, ma anche e soprattutto alla chimica.

Cos’è la gomma?

Per comprendere a pieno i poteri di Luffy è essenziale capire innanzitutto cosa sia la gomma e quali proprietà abbia questo materiale. La principale caratteristica di questo polimero è la possibilità di essere allungato notevolmente per poi ritornare autonomamente alla lunghezza iniziale. Ma a cosa è dovuto tutto ciò?
In generale tutti gli elastomeri (sinonimo usato per indicare i materiali gommosi) sono macromolecole che, in condizioni di riposo, si ripiegano su loro stessi. Quando però vengono sottoposti a una trazione meccanica sono capaci di distendersi, per poi riprendere la configurazione originaria al cessare della sollecitazione. A differenza delle macromolecole dei polimeri termoplastici, quelle che compongono la gomma hanno un certo grado di reticolazione, cioè non hanno una struttura a catena lineare, ma risultano più o meno intrecciate tra loro (come una rete). Questo serve a vincolarne i movimenti intorno a dei punti fissi (i nodi della rete) e ciò ripristina la configurazione originale quando la sollecitazione meccanica viene meno.

L’elasticità, tuttavia, non è l’unica proprietà della gomma. Il materiale, infatti, è un ottimo isolante e viene anche utilizzato per ricoprire i cavi elettrici. Ma non finisce qui: la sua elevata resistenza agli urti fa sì che la gomma non si rompa o si spezzi e ciò la rende un ottimo ammortizzante, ideale ad esempio nella fabbricazione degli pneumatici. Infine, le capacità di poter essere facilmente deformata e adattata alle diverse superfici rendono la gomma un ottima materia prima per le guarnizioni delle apparecchiature domestiche e industriali.

Fibre di elastomeri a riposo (A) e allungate (B) (wikipedia.org)

L’anatomia di Monkey D. Luffy

A questo punto, dopo aver spiegato cosa siano e quali proprietà abbiano gli elastomeri, risulta molto più semplice analizzare e comprendere l’anatomia del pirata Luffy. Partiamo dalle cicatrici: com’è possibile che un corpo fatto di gomma subisca delle ferite? Beh, l’elevata resistenza agli urti (in una parola la morbidezza) della gomma non implica l’invulnerabilità al taglio. La capacità di sopportare abrasioni deriva infatti da un’altra proprietà: la durezza, tipica dei materiali come il diamante privi a loro volta di elasticità. In altre parole, se il nostro pirata avesse avuto un corpo resistente al taglio non sarebbe stato in grado di allungarsi o espandersi.

Per quanto riguarda invece gli organi interni non si può dire molto in quanto nell’anime non se ne parla spesso. L’unico che potrebbe darci qualche informazione rilevante potrebbe essere Trafalgar D. Law, il pirata-medico che lo ha operato e medicato in più occasioni. Ciò che si potrebbe dedurre è che anche gli apparati siano interamente fatti di gomma, ma che il tipo di elastomeri sia diverso a seconda dell’organo che costituiscono: quelli dello stomaco dovrebbero essere immuni all’acidità, quelli del sistema nervoso dovrebbero possedere una certa conducibilità elettrica e così via…

(cbr.com)

Come si produce la gomma?

Il ciclo di lavorazione che porta dal polimero al prodotto finito può essere suddiviso in quattro fasi: masticazione, mescola, formatura e vulcanizzazione.

La prima ha lo scopo di rendere l’elastomero molle e plastico, abbassandone il peso molecolare, cosicché sia più facile incorporare gli additivi e le cariche. Viene effettuata in mescolatori chiusi a ruote dentate in cui la temperatura raggiunge valori fino a 100-120 °C.
La mescola si esegue nella stessa macchina, aggiungendo nell’ordine e nelle quantità prestabilite i vari additivi quali cariche, rinforzanti, stabilizzanti, protettivi, antiossidanti, plastificanti, l’agente vulcanizzante e i relativi acceleranti. Nel frattempo si prosegue con la masticazione per ottenere una massa omogenea. La formatura è un processo adoperato nella fabbricazione di lastre, tubi e profilati, ed eseguito anche tramite lo stampaggio a compressione, a trasferimento o a iniezione (per pezzi di forma più complicata). Questa fase consiste infatti nel dare la forma desiderata al materiale a seconda dello scopo a cui sarà destinato. Per fare ciò la gomma fusa viene calata nei rispettivi stampi e mantenuta alla temperatura di circa 100°C.

Normalmente i così detti lattici non vengono utilizzati prima di essere sottoposti alla vulcanizzazione. Il processo consiste in un trattamento a caldo (alla temperatura di 140-180 °C) della gomma miscelata con opportuni additivi, quali zolfo, nero-fumo, cariche inerti, plastificanti ecc. Durante questa operazione si ha la reticolazione della gomma, cioè si creano legami tra le catene molecolari che ne impediscono lo scorrimento reciproco. In altre parole si perdono la plasticità e l’appiccicosità del materiale. Durante la vulcanizzazione, la cui durata può variare da 1 a 30 minuti il manufatto assume la forma definitiva. Questa fase viene infatti svolta contemporaneamente alla formatura.

(giornalettismo.com)

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