Il Polidimetilsilossano e le sorprendenti proprietà del Silly Putty
Il Silly Putty è un materiale versatile e divertente, amato dai bambini per la sua capacità di essere allungato, spezzato, tagliato, gonfiato e forgiato in forme stravaganti. Inoltre, se modellato in una sfera e lanciato contro una superficie solida, rimbalza. Oltre a essere un giocattolo per liberare la fantasia, è anche utilizzato come antistress.
Durante la Seconda Guerra Mondiale, gli Stati Uniti subirono una penuria di gomma naturale dai paesi dell’Estremo Oriente, occupati dal Giappone. Questa carenza spinse il governo statunitense a finanziare la ricerca di mescole di gomma sintetica ottenute con materiali reperibili. Fu così che, al termine del conflitto, nacque il Polidimetilsilossano (PDMS), che divenne un materiale di notevole importanza per varie applicazioni industriali.
Il 65% del Silly Putty è costituito da PDMS, un polimero anche noto come olio di silicone, con una notevole resistenza alla temperatura, agli attacchi chimici e all’ossidazione. Oltre ad essere utilizzato in stucchi, adesivi e sigillanti, il PDMS era usato nelle protesi mammarie, grazie alla sua biocompatibilità.
Le catene polimeriche del PDMS sono molto flessibili e, se particolarmente lunghe, come nel caso del Silly Putty, possono impigliarsi l’una all’altra, creando la caratteristica viscoelasticità del materiale. Tuttavia, la viscoelasticità del PDMS da sola non è sufficiente a spiegare le caratteristiche del Silly Putty. È necessaria l’aggiunta di acido borico, che può reagire per formare legami tra il boro e le diverse catene polimeriche, conferendo al materiale le sue proprietà tipiche.
Quando il Silly Putty viene modellato, i legami tra le catene polimeriche si rompono e si riformano in altre parti, consentendo al materiale di assumere differenti forme. Se sottoposto a una forza sufficiente, i legami possono essere distrutti poiché non hanno il tempo di rompersi e riformarsi. Questo comportamento è tipico dei fluidi non newtoniani, ai quali il Silly Putty appartiene.
In conclusione, la scoperta del Silly Putty è stata casuale ma ha dimostrato l’importanza della ricerca scientifica incentiva nelle possibilità di progresso nel campo chimico.