Silly Putty: proprietà, polidimetilsilossano

Il Silly Putty è usato dai bambini che si dilettano a dare sfogo alla loro fantasia ma alcuni lo utilizzano come antistress.
Il Silly Putty è un materiale che ha la caratteristica di poter essere:

  • allungato
  • spezzato
  • tagliato
  • gonfiato
  • forgiato nelle forme più svariate

e, se reso di forma sferica e lanciato contro una superficie rigida, rimbalza.

Con lo scoppio della Seconda Guerra Mondiale guerra gli Stati Uniti furono tagliati fuori dalla fornitura di gomma naturale dai paesi dell’Estremo Oriente occupati dal Giappone. A quel punto  Roosevelt rivolse al popolo americano l’urgente appello di consegnare presso le 40.000 stazioni di servizio del paese tutti gli oggetti in gomma disponibili, dai copertoni usati ai giocattoli.

La gomma, infatti,  era di vitale importanza per il trasporto e per l’industria bellica. A causa della sua carenza il governo statunitense  finanziò molte aziende per la ricerca di mescole di gomma sintetica ottenuta con materiali reperibili.

James Wright nell’ambito delle ricerche presso la General Electric ottenne una strana miscela che non era adatta agli scopi prefissati. Fu solo sei anni più tardi che il proprietario di un negozio di giocattoli ne comprese le potenzialità e negli anni ’50 il materiale fu messo in commercio ottenendo un grande successo. Gli astronauti dell’Apollo 8  utilizzarono questo materiale per proteggere le loro strumentazioni in assenza di gravità.

Il Silly Putty è un fluido non newtoniano ovvero un fluido la cui viscosità varia a seconda dello sforzo di taglio che è applicato e le sue caratteristiche possono essere comprese conoscendone la composizione.

Polidimetilsilossano

Il 65%  del Silly Putty è costituito da polidimetilsilossano (PDMS), anche detto olio di silicone,  polimero che ha formula:

polidimetilsilossano
polidimetilsilossano

 

Proprietà

Tale polimero caratterizzato da una notevole resistenza alla temperatura, agli attacchi chimici e all’ossidazione. Esso è utilizzato negli stucchi, adesivi e sigillanti, ma data la sua biocompatibilità era usato anche nelle protesi mammarie.

Esso è costituito da catene polimeriche molto flessibili e, se sono particolarmente lunghe, come nel caso del Silly Putty, possono impigliarsi l’una all’altra determinando la caratteristica viscoelesticità.

Tuttavia, la viscoelasticità del PDMS da sola non è sufficiente a spiegare caratteristiche del Silly Putty. E’ infatti necessario un’altra sostanza ovvero l’ acido borico che contribuisce in modo decisivo. Le catene del  PDMS presentano gruppi –OH che reagiscono con l’acido borico può reagire per formare legami tra il boro e le diverse catene polimeriche che risultano determinati nel conferire le proprietà tipiche.

silly putty

Quando si modella il Silly Putty, i legami si  rompono  e si riformano in altri punti delle catene polimeriche. Ma quando il materiale  è tirato con una forza adeguata, i legami non hanno il tempo di rompersi e di riformarsi e possono essere distrutti.

Come spesso accade la scoperta del materiale è stata casuale ma se la ricerca non è incentivata sono scarse le probabilità di progresso nel campo chimico.

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