13.07.2022 – 11.26 – Il materiale della gomma viene solitamente associato, anche nella mentalità comune, all’elasticità: si pensi alla varietà di applicazioni dove questa capacità di deformarsi è determinante, dalla big gum bubble, al pneumatico. Quest’elasticità è stata studiata nel 1950 dal chimico (e Premio Nobel nel 1974) Paul John Flory, secondo cui il reticolo polimerico della gomma o dei gel è costituito da “bastoncini” di lunghezze diverse distribuiti secondo la legge di probabilità Gaussiana.
Un nuovo studio condotto dall’Università degli studi di Trieste (UNITS) ha riveduto quest’iniziale teoria di Flory, considerando anche le distribuzioni delle lunghezze dei bastoncini.
La ricerca ha evidenziato nuovi rapporti tra le nano strutture e il comportamento macroscopico delle gomme e/o dei gel, individuando con maggiore esattezza le reazioni e i rapporti infinitesimali alla base dell’elasticità.
Uno studio teorico, ma con risvolti pratici: limitandosi agli obiettivi della ricerca pubblicata, sarà possibile ottimizzare la progettazione dei gel-polimerici, materiali comunemente utilizzati nel rilascio controllato di farmaci nel corpo del paziente. Spaziando nel campo della biomedicina e della biotecnologia, lo studio permetterà esami diagnostici più precisi, maggiore efficacia nelle terapie farmacologiche e potenzialmente contribuirà agli studi per la realizzazione di tessuti e organi artificiali.
Le proprietà dei nuovi gel potranno infatti rivelarsi fondamentali in biotecnologia in qualità di substrati per la crescita cellulare. Sarà possibile la coltivazione di cellule differenziate (prelevate ad esempio dalla pelle, dal fegato o dai reni) e riprogrammate ingegneristicamente in base alle proprietà meccaniche del gel utilizzato.
I risultati dello studio, infine, consentiranno di effettuare indagini diagnostiche più accurate sull’espettorato dei pazienti affetti da fibrosi cistica e da malattie polmonari ostruttive in generale: sarà possibile ottenere informazioni più dettagliate sulla nano-struttura del muco le cui alterazioni si riflettono in problemi respiratori, consentendo di definire lo stadio di progressione della malattia e orientare conseguentemente la terapia medica.
Lo studio, denominato “Rubber elasticity of polymer networks in explicitly non-Gaussian states. Statistical mechanics and LF-NMR inquiry in hydrogel systems” è stato pubblicato sulla rivista “International Journal of Engineering Science”.
Il lavoro è stato condotto condotto da Mario Grassi, Michela Abrami e Gabriele Grassi dell’Università di Trieste con il contributo dell’Università di Lund e di Stefano Mezzasalma dell’Istituto Ruđer Bošković di Zagabria.
[z.s.]
