Materiali fantascientifici: quando la realtà non basta, ci pensa l’immaginazione

Gli artigli di Wolverine, lo scudo di Captain America, sono solo alcuni esempi di oggetti cult creati con materiali inventati (ma stupefacenti)

La ricerca di materiali o addirittura nuovi elementi chimici non conosce sosta, impiegando grandi menti e futuristiche apparecchiature ma riuscire ad ottenere nuove sostanze dalle proprietà fantascientifiche 

Gli artigli e lo scudo

Logan e Steve Rogers hanno molte cose in comune. Entrami si trovano all’interno dello sconfinato universo Marvel, entrambi sono dotati di capacità sovrumane, ed entrambi impugnano (o hanno letteralmente addosso) equipaggiamenti che non esisterebbero nella realtà. Gli artigli di Wolverine infatti sono composti dal durissimo adamantio, una speciale lega metallica che, dopo essere stata preparata, fusa, e colata in uno stampo, solidifica per poi divenire indistruttibile, nel vero senso della parola. Riguardo il celeberrimo scudo di Captain America invece, si parla di vibranio, un curioso tipo di metallo (non specificato se si tratti di una lega o di un elemento vero e proprio) con la capacità di assorbire svariate forme di energia, che i legami degli atomi del materiale immagazzinano, aumentando la propria forza, dunque la resistenza. Un altro esempio di fanta-materiale è l’unobtanium, ipotetico elemento presentato nel film “Avatar” di James Cameron come un superconduttore a temperatura ambiente, ovvero un materiale capace di trasportare corrente senza che essa venga dissipata. Anche nell’universo Warhammer 40k, la famosa serie di wargame futuristico, è stato necessario introdurre la ceramite, un materiale durissimo e resistente al calore dei laser alieni.

Un piccolo focus

I quattro materiali presentanti poca fa, per quanto immaginari, presentano proprietà certamente esagerate, ma esistenti. L’adamantio è un metallo con un reticolo, ovvero una disposizione microscopica degli atomi, tale per cui le sollecitazioni meccaniche sembrano non sortire alcun effetto. Nella realtà i materiali che più si avvicinano all’adamantio sono il diamante e il nitruro di boro, quest’ultimo con caratteristiche simili al carbonio, se strutturato correttamente rappresenta uno dei materiali più duri esistenti. Il vibranio invece ha numerosi alter-ego nella realtà. Nelle sale di registrazione le onde acustiche ( che contengono energia) vengono assorbite da materiali insonorizzanti, le onde meccaniche invece sono utilizzate per produrre energia elettrica grazie ai composti del silicio piezoelettrici, ovvero i grado di produrre elettricità a seguito di deformazioni meccaniche. L’unobtanium è un superconduttore a temperatura ambiente dunque, a differenza dei superconduttori oggi esistenti, non richiede energia per raffreddarlo e mantenerlo a bassissime temperature. In verità i progressi nel campo dei superconduttori a temperature relativamente “normali” si susseguono a ritmi estremamente buoni, e forse nei prossimi decenni si avranno i primi fili elettrici che riescono a consegnare ai consumatori il 100% dell’energia prodotta. Infine la ceramite di Warhammer è, come dice il nome, un materiale resistente al calore e alla perforazione, racchiudendo la tolleranza termica delle ceramiche aerospaziali (quelle più recenti sopportano senza degradarsi i 1200 °C) alla resistenza del kevlar e, in generale, di tutti i polimeri sintetici utilizzati come materiale per giubbotti antiproiettile.

Materiali non così fantascientifici

In verità la scienza dei materiali sforna ogni anno numerosi nuovi prodotti utilizzabili in numerosi campi. Da una parte si cercano nuove combinazioni dei composti già conosciuti, spesso cercando di modificare l’assetto di legame, ovvero il modo in cui si posizionano atomi e molecole, in modo da “giocare” con l’aspetto quanto-relativistico del materiale, come nel caso dei materiali ottici, o con le sue proprietà chimico-fisiche, come ad esempio il grafene dove, il suo spessore di solo un atomo e la relativa forza dei legami, lo rendono un materiale leggerissimo ma molto resistente, oltre che un ottimo conduttore. Anche resine e ceramiche, così come i materiali polimerici in generale rappresentano una frontiera molto ampia, passando dal gel che solidifica a seguito dell’impatto con un proiettile, fermandolo, alle fibre organiche ultra resistenti, come ad esempio le repliche artificiali della tela dei ragni, materiale notoriamente resistente ed elastico. Forse fra 20 anni non sarà strano vedere un aspirante Spiderman passare da un grattacielo all’altro.

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