VENERDÌ 23 GIUGNO 2023 12.08.54
Scienza: da cerniera bivalvi nuove tattiche resistenza materiali =
Scienza: da cerniera bivalvi nuove tattiche resistenza materiali = (AGI) - Roma, 23 giu. - Ispirato dalla cerniera del bivalve Cristaria plicata, che subisce centinaia di migliaia di movimenti ripetuti di apertura e chiusura della valvola per tutta la vita del bivalve, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. YU Shuhong in collaborazione con il Prof. WU Hengan dell'Universita' di Scienza e Tecnologia della Cina (USTC) ha proposto nuove tattiche per migliorare la resistenza alla fatica dei materiali strutturali. Il lavoro intitolato "Tessuto duro deformabile con elevata resistenza alla fatica nella cerniera del bivalve Cristaria plicata" e' stato pubblicato su Science. I ricercatori hanno illuminato il meccanismo di resistenza alla fatica del tessuto biominerale deformabile nella cerniera del bivalve C. plicata, una specie di mollusco, e hanno proposto una nuova strategia di progettazione di materiali strutturali resistenti alla fatica sfruttando le proprieta' intrinseche di ciascun componente attraverso la struttura multiscala . Hanno scoperto che la regione pieghevole a forma di ventaglio (FFR) nella cerniera puo' sostenere una grande deformazione durante i movimenti ripetitivi di apertura e chiusura della valvola e mantenere la sua struttura e funzione per un lungo periodo. Il tessuto funziona ancora bene e non mostra segni di comportamento a fatica anche dopo 1.500.000 cicli. La cerniera e' composta da due regioni, il legamento esterno (OL) e la regione pieghevole a forma di ventaglio. Attraverso l'osservazione e l'analisi degli elementi finiti, i ricercatori hanno scoperto i ruoli di ciascuna regione cerniera durante il movimento delle valvole. Quando si chiude, l'OL allungato assume la sollecitazione circonferenziale in modo dominante e immagazzina la maggior parte dell'energia di deformazione elastica, mentre l'FFR e' deformato circonferenzialmente e fornisce un forte supporto radiale per fissare l'OL sotto la limitata deformazione radiale. Hanno rivelato che le strutture gerarchiche che si estendono dal livello della macroscala fino al livello del reticolo conferiscono alla FFR notevole deformabilita' e capacita' di traslazione del carico. Questo lavoro fornisce un nuovo modello biomimetico per la progettazione di materiali artificiali con componenti fragili e offre una nuova prospettiva per l'allungamento della longevita' dei materiali. La strategia di progettazione multilivello fa luce sullo sviluppo dei futuri materiali resistenti alla fatica. (AGI)Sci/Pgi 231208 GIU 23 NNNN
Nessun commento:
Posta un commento