Studio italiano: dalle forze di van der Waals il super collante universale
I ricercatori del dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università degli Studi di Padova hanno pubblicato su Science uno studio intitolato “Wavelike charge density fluctuations and van der Waals interactions at the nanoscale” attraverso il quale mostrano come “in presenza di estese fluttuazioni elettroniche possa verificarsi un notevole potenziamento delle forze di Van der Waals”. Ma non è tutto. Gli scienziati sostengono infatti che l'intensità e il raggio d'azione di queste interazioni potrebbe essere controllato sperimentalmente.
Ma andiamo per punti. Cosa sono le forze di van der Waals?
Si tratta di forza attrattive o repulsive tra le molecole che sono presenti anche in quasi tutti i materiali. In pratica, a lunga distanza, permettono l'aggregazione, la dinamica e la funzionalità dei sistemi, come spiegano gli stessi ricercatori. Per fare qualche esempio, queste forze le troviamo nelle interazioni proteina-farmaco, nella stabilità della struttura a doppia elica del DNA e nella coesione tra fogli di grafene. Alcune ricerche inoltre attribuiscono alle forze di van der Waals la capacità dei gechi di arrampicarsi sui muri.
I ricercatori parlano di “potenziale super collante molecolare ad efficacia regolabile” e, quanto a possibili applicazioni future, sostengono che “tramite opportuni sviluppi tecnologici, la manipolazione di questo collante potrebbe condurre: alla realizzazione di nanostrutture complesse e materiali a funzionalità controllata, al controllo sperimentale di delicati processi biologici”.
Per farci comprendere meglio ciò di cui stanno parlando, i ricercatori riportano un esempio: “abbiamo dimostrato come in svariate nanostrutture le fluttuazioni di carica elettronica che danno origine alle forze di van der Waals possono facilmente estendersi sull’intero sistema. Immaginiamo la carica elettronica come un grande specchio d’acqua. Se prestiamo attenzione, nell’osservare la superficie notiamo delle increspature molto regolari, per cui singole molecole d’acqua pur trovandosi a grande distanza l’una dall’altra riescono ugualmente a correlarsi dando luogo a un moto unitario e coerente”.
Se le forze gravitazioni determinano la stabilità di orbite e galassie, spiegano gli scienziati italiani, quelle di van der Waals agirebbero come un collante universale alle piccole scale di lunghezza molecolari.
[Foto da Skitterphoto]
