I ricercatori hanno sviluppato un metodo per controllare con precisione la deformazione trasversale delle cellule di bambù manipolando il contenuto di umidità localizzato, aprendo le porte ad applicazioni di materiali avanzati. Questa tecnica innovativa, pubblicata su Nature Communications alla fine del 2023, consente di ingegnerizzare le proprietà meccaniche del bambù senza alterarne la composizione chimica o l'architettura cellulare.
Il team, guidato da Bai, Yan e Lu, ha introdotto gradienti di umidità finemente regolati attraverso il tessuto di bambù, inducendo un rigonfiamento e un restringimento mirati in specifiche popolazioni cellulari. Ciò si traduce in una deformazione cellulare trasversale prevedibile e riproducibile, offrendo un nuovo approccio alla scienza dei materiali bioispirati. Questo metodo utilizza emettitori e assorbitori di umidità su nanoscala per mantenere zone di umidità stazionarie, creando un contenuto di acqua differenziale all'interno della struttura del bambù.
La capacità di programmare la risposta del bambù su microscala suggerisce possibilità per la creazione di materiali naturali personalizzati con caratteristiche meccaniche su richiesta. Il controllo del rigonfiamento cellulare trasversalmente può modulare la rigidità, la tenacità e la dissipazione di energia, espandendo l'utilità del bambù oltre la costruzione tradizionale. Questa ricerca ha implicazioni per la progettazione bioispirata, portando potenzialmente a materiali intelligenti nell'architettura e dispositivi indossabili che si adattano all'umidità ambientale. Inoltre, l'integrazione di elementi di bambù ingegnerizzati in compositi potrebbe migliorare la durata e la funzionalità in vari settori industriali, promuovendo materiali sostenibili e ad alte prestazioni.