RAGNATELA D’ACQUA SUPER RESISTENTE

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Ago 242017
 

Nella ricerca finalizzata alla realizzazione di nuovi tessuti, di nuove fibre in grado di possedere caratteristiche migliori, sono spesso stati presi in considerazione i ragni e le proprie magnifiche realizzazioni. Le ragnatele, infatti, hanno proprietà meccaniche straordinarie, ma gli studi condotti fino a qui non hanno portato a nessun risultato tale da giustificarne il loro utilizzo. Si è tentata anche la via dell’allevamento, cercando di raccogliere questi animali in luoghi idonei, come si fa per i bachi da seta; ma l’operazione si è dimostrata impossibile perché i ragni tendono a divorarsi reciprocamente.Ragnatela01

Ma cos’è e com’è fatta una ragnatela? Si tratta di una sottile tela costituita da microscopici fili di materiale viscoso e non viscoso prodotti dalle loro ghiandole interne, chiamate seritteri. Ciò che risulta incredibile di questa secrezione, è l’estrema resistenza. Una ragnatela può infatti essere paragonata a un buon acciaio, ma con una densità 5 volte minore, per cui il carico di rottura è, a parità di sezione, 5 volte superiore.

L’osservazione e lo studio delle ragnatele, ha portato gli scienziati dell’Università di Cambridge in Inghilterra a realizzare una nuova fibra partendo da un nuovo materiale chiamato idrogel, che è composto per il 98% da acqua e per il restante 2% da silice e cellulosa. Questi componenti, sono poi tenuti insieme da particolari molecole.

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Durante la lavorazione, l’acqua viene fatta evaporare lasciando soltanto questo filamento sottile e leggero, ma super-resistente. L’ulteriore vantaggio, deriva dal fatto che la lavorazione può avvenire a temperatura ambiente e senza l’uso di sostanze chimiche, quindi con un processo molto più green rispetto a quelli utilizzati per la produzione di fibre sintetiche tipo il nylon.

La sperimentazione è ancora in corso e sono stati prodotti solo pochi milligrammi di questa nuova fibra, ma gli scienziati sono ottimisti e sperano presto di poter replicare su larga scala la produzione di questo incredibile filato i cui usi potrebbero spaziare dal campo aeronautico a quello della sicurezza a quello manifatturiero specifico dell’abbigliamento.

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La LANA, un tessuto antico e sempre moderno

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Mag 142012
 

Articolo scritto da Edoardo Citelli della classe prima D.

Prefazione a cura del prof. Betto

Ispirato probabilmente dall’argomento trattato in classe, Edoardo, un altro studente della Dante Alighieri di Catania, ci propone oggi un articolo su un materiale antico ma sempre attuale, la lana. Un tessuto ricco di storia, legato ad un artigianato che affonda le sue radici nel profondo passato dell’uomo, tessuto che ha saputo rinnovarsi e resistere alla concorrenza di quelli sintetici. Un interessante percorso dietro la storia e l’evoluzione di questo prodotto, raccontato con passione e spontaneità da quest’alunno di prima media. Vi invito, quindi, alla lettura di un altro momento di apprendimento dei vostri ragazzi raccontato sulle nostre pagine.

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La lana è conosciuta fin dal tempo dei babilonesi ma è stata prodotta industrialmente a partire dal XVII secolo a.C. La lana è una fibra tessile naturale che si ottiene dal vello di ovini (pecore e di alcuni tipi di capre), conigli, cammelli e dromedari, ma anche dalla vigogna dall’alpaca e da alcuni tipi di lama. Essa è inoltre un filato.

Approfondimento: il filato è l’insieme di fibre tenute assieme da una torsione a formare un filo. La torsione può essere destra (indicata con la lettera Z) oppure sinistra (indicata con la lettera S).

Questo tessuto si ottiene attraverso l’operazione di tosatura, ovvero taglio del pelo, che per le pecore avviene in primavera, seguita da altre lavorazioni. La lana che si viene ad ottenere viene definita lana vergine. La fibra con cui si ottiene la lana, ha una lunghezza compresa tra i 2 e i 40 cm ed rivestita esternamente di squame chiamate cuticole, il cui corpo centrale, detto canale midollare, ha uno spessore che può variare da 20 a 70 micron.

Approfondimento: la cuticola è uno strato di materiale composto da cere e da cutina posto esclusivamente sulla parte esterna delle cellule dell’epidermide ed ha una funzione protettiva. Conferisce impermeabilità all’acqua e ai gas atmosferici.

PROPRIETA’ E CARATTERISTICHE

Fibra di lana al microscopio

La lana è conosciuta per la sua morbidezza, elasticità, igroscopicità e coibenza termica. Ma vediamo in dettaglio quali sono le sue caratteristiche principali:

Igroscopicità: ossia la capacità di assorbire e trattenere le molecole di acqua dell’esterno (umidità) fino al 30% del suo peso senza dare la sensazione di bagnato;
Flessibilità: elasticità naturale che le permette di essere sottoposta a forti allungamenti e torsioni e di recuperare totalmente la sua forma originale, rendendola per questo ingualcibile;
Antistaticità: ha una scarsa capacità di caricarsi di elettricità statica, quindi offre il vantaggio di non attirare ed incamerare la polvere;
Isolamento termico: è un ottimo isolante termico, sia contro il freddo che contro il caldo, essendo composta dalla cheratina, una sostanza simile a quella dei capelli, la lana ha una altissima proprietà isolante, grazie al cuscinetto d’aria formato dalle ondulazioni delle sue fibre.

La lana, inoltre, è una fibra che si tinge con molta facilità. Questo è dato dal fatto che essa, si comporta come un materiale basico in presenza di coloranti acidi, mentre si comporta come un acido in presenza di coloranti basici (materiale detto anfòtero). Per la sua origine, la lana è usata tipicamente per il vestiario, ma ha soprattutto sbocchi sul mercato dei tessuti per arredamento e per le imbottiture (cuscini e materassi). Non ha, però, impieghi nei tessuti tecnici ed industriali. E’ comune, ritrovare la lana, unita ad altri tipi di fibre. La si può trovare con la seta, per capi di pregiata fattura, con cotone e lino, per la produzione di maglieria intima; con il poliestere, per indumenti estivi, con fibre acriliche per produrre filati di maglieria.

ANIMALI DA CUI SI RICAVA LA LANA

Abbiamo detto che la lana è un tessuto di origine naturale animale. Il vello utilizzato per la sua filatura, è tratto da una varietà enorme di mammiferi, legati ovviamente alla distribuzione geografica sul globo di questi. Per cui, volendo classificare questi animali, la via più semplice e quella della razza; avremo così: pecore (Merino, Dorset e Suffolk), capre (d’Angora e Cashmere), conigli (d’Angora), cammelli, dromedari, lama, alpacavigogne.

LAVORAZIONE DELLA LANA
 Ottenere il filato che conosciamo, è frutto di una lunga lavorazione che oggi avviene attraverso moderni stabilimenti oppure ancora con i vecchi metodi classici. Vediamo quali sono queste fasi e come si realizza il filato.

Tosatura

TOSATURA – La prima operazione da compiere è la tosatura. La pecora viene privata del vello che viene tagliato con uno speciale rasoio o delle grandi forbici. Così si ottiene la lana sucida o greggia.

PURIFICA – Il vello viene sottoposto alla battitura che elimina le impurità e alla carbonizzazione che elimina i residui vegetali.

LAVAGGIO E ENSIMAGGIO – La lana viene aperta, lavata e mescolata fino a eliminare tutto lo sporco (sono previste anche le lavorazioni per ricavare la lanolina che è utilizzata in campo cosmetico e farmaceutico). Il vello viene poi lavato con saponi alcalini, centrifugato, essiccato e lubrificato.

Cardatura a mano

Cardatura a macchina

CARDATURA – La cardatrice composta da un tamburo dentato che gira nel senso contrario di un cilindro dentato, liscia e rende parallele le fibre che formano un nastro cardato chiamato stoppino.

PETTINATURA – Gli stoppini ottenuti vengono divisi in gruppi da 6-8 e per un risultato di maggiore qualità vengono sottoposti alla pettinatura che rende più omogenee le fibre. Gli stoppini vengono poi divisi in nastri più grandi.

Filatura

FILATURA – La filatrice stira e allunga i nastri e li avvolge su se stessi formando i fusi.

Tutto questo avviene oggi in grandi stabilimenti, dove giganteschi macchinari eseguono automaticamente il lavoro che prima alcune filatrici realizzavano lentamente per periodi lunghissimi. Ma qual’è la differenza con le tecniche utilizzate da queste incredibili artigiane? Scopriamone le principali fasi.

TOSATURA – Le pecore venivano tosate con grosse forbici.

ARCHETTATURA – Le fibre venivano separate con la vibrazione di un arco.

FILATURA – Le fibre venivano allungate e attorcigliate su un fuso.

TESSITURA – Un telaio incrociava le fibre e formava il tessuto.

FOLLATURA – Il tessuto veniva immerso nell’ acqua e compresso.

CIMATURA – La stoffa veniva rasata per togliere le fibre superflue.

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