Il tessuto adatta le sue proprietà aerodinamiche a seconda delle esigenze.

Materiali avanzati

Redazione del sito web sull'innovazione tecnologica - 11/11/2025

Depressioni nel metamateriale tessile, con motivi a nido d'ape e a clessidra [Immagine: David T. Farrell et al. - 10.1002/adma.202505817]

Metamateriale tessile

Un tessuto in grado di creare increspature come una pallina da golf, modificando le sue proprietà aerodinamiche a richiesta, promette di consentire la creazione di nuovi materiali intelligenti, tra cui l'abbigliamento, con applicazioni nello sport e nell'ingegneria.

Immaginate, ad esempio, un ciclista o uno sciatore il cui abbigliamento si adatta alla velocità del vento e al terreno, consentendogli di risparmiare tempo semplicemente tirando o allungando il tessuto.

Si tratta di possibilità che sono diventate realtà grazie al lavoro di David Farrell e dei suoi colleghi dell'Università di Harvard negli Stati Uniti.

Il nuovo tessuto intelligente è nato dall'intersezione tra dinamica dei fluidi e materiali artificiali, meglio noti come metamateriali , portando alla creazione di un tessuto unico che forma delle rientranze, piccole depressioni sulla sua superficie, quando viene allungato; le depressioni si formano anche quando il tessuto è aderente al corpo.

Il tessuto sfrutta gli stessi principi aerodinamici di una pallina da golf, la cui superficie ondulata fa sì che la palla voli più lontano, sfruttando la turbolenza per ridurre la resistenza aerodinamica. Essendo morbido ed elastico, il tessuto può muoversi e allungarsi per modificare la dimensione e la forma delle depressioni a seconda delle necessità.

Processo di produzione e adattamento del tessuto intelligente per renderlo elastico. [Immagine: David T. Farrell et al. - 10.1002/adma.202505817]

Tessuto che si stropiccia quando viene allungato.

Per creare il loro metamateriale tessile, il team ha utilizzato un laser cutter e una pressa a caldo per creare due tessuti: un tessuto nero più rigido, simile a una tracolla per zaino, e un tessuto a rete grigio più morbido, flessibile e confortevole. Utilizzando un processo di produzione in due fasi, hanno ritagliato dei motivi nel tessuto e li hanno incollati allo strato di rete per formare un composito tessile.

Sperimentando con diversi campioni piatti caratterizzati da motivi a forma di reticolo, come quadrati ed esagoni, hanno esplorato sistematicamente il modo in cui diverse tassellature influenzano la risposta meccanica di ciascun materiale tessile.

"Dopo aver eseguito 3.000 simulazioni, siamo stati in grado di esplorare migliaia di modelli di onde", ha affermato Farrell. "Siamo riusciti a regolare sia la dimensione che la forma delle onde. Quando abbiamo rimesso questi modelli nella galleria del vento, abbiamo scoperto che alcuni modelli e onde sono ottimizzati per specifici intervalli di velocità del vento".

Secondo esperimenti condotti in una galleria del vento, la regolazione delle dimensioni delle depressioni migliora le prestazioni del tessuto a determinate velocità del vento, riducendo la resistenza fino al 20%.

L'effetto è controintuitivo perché, normalmente, allungare un tessuto lo rende più liscio e aderisce meglio al corpo. "Il nostro composito tessile infrange questa regola", ha spiegato Farrell. "L'esclusiva struttura reticolare permette al tessuto di espandersi attorno al braccio invece di restringersi. Stiamo utilizzando questa proprietà unica [che è stata esplorata] negli ultimi 10 anni nei metamateriali e la stiamo applicando ai dispositivi indossabili in un modo mai visto prima".

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