Brasile 2014, scendono in campo i chimici!

Scientificast ha voluto dedicare, in occasione dell’appuntamento con i Mondiali di Calcio Brasile 2014, qualche articolo che trovi analogie tra il mondo della scienza e il mondo del pallone.

Ebbene, anche noi chimici abbiamo qualcosa da dire a riguardo!

Già parole come Calcio (nome del gioco ma anche di un elemento chimico) e pallone (strumento di gioco oppure elemento di vetreria tipico del chimico di sintesi), trovano spazio nel vocabolario quotidiano del chimico, ma l’attenzione oggi la voglio puntare su alcuni dei tanti tipi di materiali vengono impiegati generalmente in un campo di calcio, durante una partita.

Si lo so, ci si potrebbe scrivere un libro. Cercherò di contenere la mia esuberanza.

Partiamo dal simbolo per eccellenza del calcio: il pallone, oggetto costituito da uno strato esterno ed una camera d’aria interna. Fino al secolo scorso, il rivestimento esterno era costituito da pelle di bovino e addirittura, agli albori della storia del calcio, la camera d’aria era ottenuta gonfiando con aria compressa la vescica o lo stomaco di un suino. Oggi le cose vanno un po’ meglio per maiali e bovi.

Lo strato esterno è di origine sintetica, costituito da tessuti impregnati di resine poliuretaniche, compositi o polimeri con spiccate proprietà meccaniche e di resistenza a shock, strappi ed abrasioni. La camera d’aria invece è costituita da una sacca di polimero elastico, generalmente polimeri butilici o lattice. Addirittura, alcuni palloni hanno cuciture rinforzate con polimeri molto performanti in termini di proprietà meccaniche, come il Kevlar (o fibra aramidica), materiale realizzato per la prima volta dall’azienda DuPont nel 1965 ed utilizzato, tra le altre svariate applicazioni, anche per la realizzazione di giubbotti antiproiettile. Il Kevlar èutilizzato anche per la realizzazione di parastinchi e protezioni personali particolarmente resistenti (ma purtroppo a Montolivo hanno rotto la tibia lo stesso).

Il Beazuca, pallone ufficiale di Brasile 2014, è un concentrato di tecnologia: lo strato più esterno è in Nylon impregnato di poliuretano, la camera d’aria è di gomma butilica e in mezzo c’è uno strato di 1mm di spessore di schiuma poliuretanica, studiata appositamente per mantenere la perfetta sfericità del pallone… anche dopo il gol di Sneijder contro il Messico! Ci sono interessanti informazioni qui, probabilmente, ma purtroppo sono in bielorusso…

Arriviamo al vestiario dello sportivo. Là dove in passato si faceva largo uso di fibre animali quali lana, cotone e pelle, oggi trova spazio la tecnologia chimica più moderna.

Una delle fibre sintetiche oggi più utilizzate per la produzione di vestiti sportivi, soprattutto nei punti dove un’alta elasticità di ritorno dei tessuti è necessaria, è il cosiddetto Elastam; si tratta di una fibra derivata da una particolare lavorazione del poliuretano (polimero ideato a fini bellici nel 1937 dai chimici della Bayer tedesca) per renderlo filabile ed elastico. Tale processo fu studiato e brevettato negli Stati Uniti da DuPont (eccoli che ritornano!) nel 1959 e commercializzata in tutto il mondo sotto il brand Lycra, ancora oggi molto conosciuto.

Altra fibra, forse la più utilizzata quando si parla di maglie per il gioco del calcio, è la cosiddetta fibra acrilica, termine generale per indicare il polimero filato dell’acrilonitrile. Un’altra fibra che non possiamo non citare è il poliestere, ottenuto filando polimeri della famiglia omonima che uniscono a buone proprietà meccaniche anche ua spiccata resistenza agli agenti chimici ed atmosferici.

Data la natura generalmente infiammabile di questo tipo di materiali, queste fibre sono pesantemente lavorate prima di essere impiegate, aggiungendo alla loro formulazione alcune sostanze chiamate “ritardanti di fiamma” che hanno il compito di bloccare sul nascere ogni potenziale focolaio di incendio sul tessuto. In effetti, non sarebbe un bello spettacolo vedere un giocatore in fiamme in diretta mondiale.

Infine parliamo dei metalli utilizzati sul campo da gioco. La porta di calcio, un tempo costruita in legno, è oggi generalmente fatta di acciaio o ghisa, che sono leghe del ferro con il carbonio e l’aggiunta altri materiali quali nickel e cromo. Come ogni oggetto di lega di ferro, che non sia di acciaio inossidabile, anche le porte da calcio subiscono l’attacco dell’ossigeno atmosferico in un processo chiamato ossidazione (quella che chiamiamo tutti i giorni ruggine). Ecco che la vernice bianca utilizzata per dipingere pali e traverse non ha una semplice funzione estetica ma agisce anche da protezione nei confronti di questo fenomeno. La formulazione di una vernice è un processo tutt’altro che semplice ma possiamo dire che generalmente questo tipo particolare di coating ha una base costituita di resine epossidiche che creano uno strato uniforme ed impenetrabile tra il metallo e l’atmosfera.

Potremmo continuare a lungo, dai fertilizzanti per avere un’erba verde e gonfia, alle vitamine di sintesi utilizzate per rinfrescare e rinvigorire i giocatori dopo novanta estenuanti minuti passati a rincorrere una palla fino ad arrivare alla composizione del ghiaccio spray, quando il gioco si fa davvero duro. Magari ne parliamo la prossima volta. Buon proseguimento di Mondiale a tutti!

PS: vi ricordiamo che, se vi piace il nostro lavoro, potete candidarci ai Macchianera Awards, più info qui…