Le conchiglie ispirano la chimica dei materiali

Conservare i reperti ossei di interesse archeologico riproducendo lo stesso meccanismo che consente ai gusci di alcune conchiglie di formarsi in natura. E’ l’esperimento riuscito al gruppo di ricerca guidato da Luigi Dei, Direttore del Dipartimento di Chimica "Ugo Schiff", e Piero Baglioni, Direttore del Consorzio Interuniversitario per lo sviluppo dei Sistemi a Grande Interfase (CSGI). Lo studio (doi: 10.1021/la404085v) è stato pubblicato su Langmuir (http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/la404085v), rivista della American Chemical Society.

Il deterioramento di reperti ossei di tipo archeologico e paleontologico è causato da una serie di processi riconducibili, per certi versi, ai meccanismi che generano l'osteoporosi. Fondamentalmente l'osso perde in modo graduale le proprietà meccaniche, diventa più fragile e si altera.

“Il consolidamento di questi reperti, con il conseguente ripristino delle proprietà meccaniche, è reso possibile da un nuovo materiale altamente compatibile con la struttura e composizione chimica dell'osso – spiegano Dei e Baglioni - Infatti, immergendo l'osso deteriorato in una dispersione alcolica contenente idrossido di calcio di dimensioni nanometriche e lasciando il materiale all'aria per alcuni giorni, si ottiene una finissima ragnatela di micro-cristalli di aragonite, un minerale con eccellenti proprietà meccaniche”.

Proprio questo minerale, che normalmente si forma in condizioni di elevatissima pressione, riesce invece a "crescere" all'interno della porosità dell'osso decoeso anche a pressione atmosferica, grazie alla presenza di tracce di collagene presenti nelle ossa, secondo un meccanismo che si osserva in natura per la formazione dei gusci di alcune conchiglie. Le ricerche sono state applicate sulle reliquie di San Clemente risalenti al basso Medioevo e custodite a Lainate vicino a Milano. Dai frammenti analizzati il gruppo di lavoro coordinato da Dei e Baglioni ha ottenuto risultati molto positivi. (rp)