Dal mondo della ricerca una notizia che farà saltare sulla sedia i fan di Spider-Man. Quante volte avete immaginato di poter sparare una ragnatela dal polso, volando di palazzo in palazzo e sconfiggendo i cattivi? Ebbene, i ricercatori della Tufts University hanno preso sul serio la lezione del celebre fumetto, creando in laboratorio la prima tecnologia per il lancio di ragnatele.

Ma come funziona? Grazie a questo sistema un materiale fluido viene sparato da un ago, si solidifica immediatamente come una corda e d è abbastanza appiccicoso da sollevare diversi oggetti.

Dal baco da seta

Per amor di precisioni dobbiamo dire che, a differenza di quelle dell’eroe creato dallo scrittore Stan Lee e dal disegnatore Steve Ditko, le fibre appiccicose del Tufts University Silklab provengono dai bozzoli del baco della seta, bollite in soluzione e scomposte nelle loro proteine ​​di base. La soluzione di fibroina di seta può essere ‘sparata’ attraverso aghi a foro stretto per formare un getto che, con gli additivi giusti, si solidifica quando viene esposto all’aria. Insomma, Spider-Man ha ispirato gli scienziati, ma il modello arriva anche dalla natura.

Ragni, formiche, vespe, api, farfalle, falene, coleotteri e persino mosche possono produrre seta a un certo punto del loro ciclo di vita. Il team di scienziati nel corso degli anni ha usato la fibroina di seta per creare colle potenti che possono funzionare sott’acqua, sensori stampabili che possono essere applicati praticamente su qualsiasi superficie, rivestimenti commestibili che possono estendere la durata di conservazione dei prodotti.

La maestria dei ragni

Tuttavia i ricercatori dovevano ancora replicare la capacità dei ragni di controllare la rigidità, l’elasticità e le proprietà adesive dei fili che tessono. Come spesso accade, la svolta è avvenuta per puro caso. “Stavo lavorando a un progetto per realizzare adesivi estremamente forti usando la fibroina di seta e, mentre pulivo i miei bicchieri con dell’acetone, ho notato un materiale simile a una ragnatela che si stava formando sul fondo“, racconta Marco Lo Presti, professore associato di ricerca presso la Tufts.

Ecco la scoperta: le soluzioni di fibroina di seta possono formare lentamente un idrogel semisolido in un periodo di alcune ore quando vengono esposte a solventi organici come etanolo o acetone. Ma la presenza di dopamina, utilizzata per realizzare gli adesivi, ha permesso al processo di verificarsi quasi immediatamente. Dando vita così a delle fibre estremamente appiccicose.

La ricetta

Il passaggio successivo è stato quello di ‘sparare’ le fibre nell’aria. I ricercatori hanno aggiunto dopamina alla soluzione di fibroina di seta. Quando viene iniettato attraverso un ago, il sottile flusso di soluzione di seta è circondato da uno strato di acetone che innesca la solidificazione. L’acetone evapora a mezz’aria, lasciando una fibra che si attacca a qualsiasi oggetto con cui entra in contatto. Proprio come la ragnatela di Spider-Man. I ricercatori hanno potenziato la soluzione con chitosano, un derivato degli esoscheletri degli insetti che ha conferito alle fibre una resistenza alla trazione fino a 200 volte maggiore, e con tampone borato, che ne ha aumentato il potere adesivo di circa 18 volte.

Lo spara-ragnatele

Ma di che dimensioni parliamo? Il diametro delle fibre può variare da quello di un capello umano a circa mezzo millimetro, a seconda del foro dell’ago. Il dispositivo può sparare fibre che possono raccogliere oggetti di oltre 80 volte il loro peso. In effetti il team è stato in grado di ‘catturare’ un bozzolo, un bullone di acciaio, una provetta da laboratorio galleggiante sull’acqua, un bisturi parzialmente sepolto nella sabbia e un blocco di legno da una distanza di circa 12 centimetri.

Il legame con Spider-Man

Come nota Lo Presti, “se osservi la natura, scoprirai che i ragni non possono sparare la loro ragnatela. Di solito filano la seta, entrano fisicamente in contatto con una superficie e tracciano delle linee per costruire le loro ragnatele”. Ecco perchè “invece di presentare questo materiale come ispirato dalla natura, diciamo che in realtà è ispirato ai supereroi“.

La seta di ragno naturale è circa 1000 volte più resistente delle fibre artificiali realizzate in questo studio. Ma con un po’ di immaginazione e ingegneria in più, l’obiettivo del team è quello di migliorare. Anche perchè questa scoperta, spiegano gli autori, è destinata ad aprire la strada a una varietà di applicazioni tecnologiche.

“Come scienziati e ingegneri, navighiamo al confine tra immaginazione e pratica. È lì che avviene la magia”, conclude Fiorenzo Omenetto, professore della Tufts University e direttore del Silklab. “Possiamo essere ispirati dalla natura. Possiamo essere ispirati dai fumetti e dalla fantascienza. In questo caso, volevamo sottoporre il nostro materiale a ingegneria inversa: farlo comportare nel modo in cui la natura lo aveva originariamente progettato e gli scrittori di fumetti lo avevano immaginato”. Uno studio che sarebbe piaciuto al giovane scienziato Peter Parker, capace di costrire da sè i dispositivi spara-ragnatele e il fluido per muoversi tra palazzi e lampioni con la tuta di Spider-Man, per sconfiggere i cattivi. Convinto che “da un grande potere, derivano grandi responsabilità”.