Non serve soltanto a illuminare: la
luce può diventare un vero e proprio strumento capace di mettere
in movimento un materiale. È questa la prospettiva aperta dallo
studio 'Photo-guided Azopolymer Hydrogel Actuators', pubblicato
sulla rivista 'Light: Science & Applications', che vede tra gli
autori Emiliano Descrovi del dipartimento di Scienza Applicata e
Tecnologia-Disat, coordinatore del lavoro, e David Urban, che ha
svolto un dottorato in cotutela tra la Norwegian University of
Science and Technology (Ntnu) e il Politecnico di Torino.
Al centro della ricerca c'è un hydrogel fotoresponsivo, cioè
un materiale polimerico soffice, ricco d'acqua e capace di
rispondere alla luce, con caratteristiche simili a quelle dei
tessuti biologici. Al suo interno sono incorporate delle
nanoparticelle di azopolimero: minuscoli 'motori' sensibili alla
luce che, quando vengono illuminati, cambiano forma seguendo la
direzione della polarizzazione del fascio luminoso. Questo
hydrogel raccoglie e trasmette questo movimento all'intera
struttura, conferendole elasticità, stabilità anche in ambiente
acquoso e la reversibilità dell'attuazione meccanica.
Le possibili applicazioni interessano innanzitutto il settore
biomedicale. Il materiale è stato progettato come substrato
dinamico per la crescita cellulare: modificandone localmente la
forma mediante la luce, sarà possibile guidare orientamento,
migrazione e compartimentazione di cellule e tessuti, con un
livello di controllo spaziale e temporale non raggiungibile con
i tradizionali substrati statici. Il tutto implementabile in un
microscopio convenzionale da laboratorio. La piattaforma potrà
inoltre essere impiegata nello sviluppo di dispositivi
microfluidici, sistemi per la coltura tridimensionale di cellule
e organoidi, microvalvole ottiche e microsistemi intelligenti
controllati dalla luce, aprendo nuove prospettive per la
medicina rigenerativa, il drug delivery e le biotecnologie.
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