Materiali compositi: le ossa

L’osso è un materiale strutturale, esso si trova in molti organismi e, anche se non lo si immagina, è un materiale composito. Quando pensiamo ad un materiale composito, generalmente, vengono in mente parole come carbonio, kevlar, resina, ecc. In realtà un materiale composito è composto da una miscela o da una combinazione di due o più micro o macro costituenti che differiscono nella forma e nella composizione chimica e che sono essenzialmente insolubili l’uno nell’altro. L’osso nella fattispecie è formato da una miscela di materiali organici ed inorganici.

Parte organica

Il componente organico è composto da una proteina detta collagene (tipo l) e una minima quantità di proteine non collageniche. Il collagene risulta essere fibroso, tenace e flessibile. Esso fornisce all’osso doti di flessibilità e resilienza (resistenza agli urti). Costituisce il 25-30% del peso a secco dell’osso.

Parte inorganica

E’ costituita da idrossiapatite (HA) la cui composizione è: Ca10(PO4)6(OH)2. L’idrossiapatite è formata da piccole lamine lunghe 20-80 nm e spesse 2-5 nm. Questo componente inorganico fornisce all’osso la sua consistenza, la sua solidità e la sua durezza. Determina il 60-70% del peso a secco dell’osso.

Conclusioni

I materiali compositi fibrosi sono miscele di due o più materiali  con composizione e proprietà differenti che insieme consentono di ottenere proprietà uniche. Oggi sono largamente utilizzati dalle industrie dei più disparati settori ma, come è oramai ovvio intuire, madre natura ci aveva già pensato.

Note
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Sezione longitudinale di un femore