Scienza. Due articoli pubblicati sulla prestigiosa rivista internazionale, “Nature Materials”. Matteo Villa, Politecnico di Bari e Marcel Somers, Università Tecnica della Danimarca, intervengono con pari articolo sulla stessa rivista e aprono il dibattito scientifico
28 luglio 2026
Nell’aprile di quest’anno, uno studio di tre ricercatori cinesi, Shuai Pan, Birbin He e Mingxin Huang, delle Università di Hong Kong e dell’Università meridionale di scienza e tecnologia di Shenzhen dal titolo, “Anisotropic lattice distortion makes ultrastrong martensitic steel ductile”, pubblicato il 16 aprile su “Nature Materials”, una delle riviste scientifiche più prestigiose al mondo, ha dimostrato che proprietà ancora migliori si possono ottenere dall’acciaio con un nuovo metodo chimico-ingegneristico. Il metodo prospettato interviene sulla formazione della martensite, struttura cristallina molto dura e resistente che si forma negli acciai tramite raffreddamento molto rapido (tempra).
Sulla pubblicazione cinese, su invito di “Nature Materials” sono intervenuti due studiosi: i proff. Marcel Somers, dell’Università Tecnica della Danimarca, Kongens Lyngby, Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica e Matteo Villa del Politecnico di Bari, Dipartimento di Meccanica, Matematica e Management.
Nell’articolo, “Lattice distortion activates deformation twinning in ultrastrong steel”, pubblicato su “Nature Materials” lo scorso 24 giugno 2026 i due docenti europei hanno espresso un’opinione su quelli che sono i limiti dell’idea presentata in aprile dagli autori cinesi, nonché gli studi che si dovrebbero intraprendere in futuro per andare oltre. Si tratta di un riconoscimento di expertise al massimo livello (il paper è pubblicato online alla pagina della rivista: https://www.nature.com/articles/s41563-026-02642-2 ed è inoltre accessibile per la lettura al seguente link: https://rdcu.be/fqap2). Polba Chronicle ha posto qualche domanda ad uno dei due autori: Matteo Villa, del Poliba.
Prof. Villa qual è il punto di forza innovativo della ricerca cinese?
Aver dimostrato che la struttura martensitica, la più resistente che si possa ottenere negli acciai, non solo è resistente, ma può anche essere deformabile. Ciò era precedentemente ritenuto impossibile perché violava il principio secondo cui, alta resistenza e deformabilità sono caratteristiche mutuamente esclusive.
Cosa non vi convince o comunque va migliorato in termini di ricerca?
In primis, il fatto che la dimostrazione di cui sopra è stata ottenuta utilizzando acciai contenenti frazioni significative di Cobalto e Nickel. Questi sono elementi di lega molto costosi e molto richiesti per la transizione verde; quindi, non è realistico pensare ad un loro uso massiccio nella produzione di acciaio.
Cosa diventa necessario approfondire?
Il prossimo obiettivo è studiare a fondo la fisica alla base del comportamento evidenziato, partendo dalla scala atomica, per riuscire a prevederla al computer. Questo consentirà di vagliare con un click un numero altissimo di composizioni alla ricerca di quelle che possano essere prodotte in grandi quantità per usi reali.
Questo passo in avanti della scienza pone il Politecnico di Bari al centro del dibattito internazionale sulle direzioni da intraprendere nella ricerca fondamentale per giungere in futuro a sviluppare acciai di nuova generazione i cui utilizzi e potenzialità sono ancora tutti da scoprire.
Storia e caratteristiche. L’acciaio, una lega ferrosa composta principalmente da ferro e carbonio, è il secondo materiale più usato al mondo dopo il cemento. La variazione di percentuale di carbonio in peso, sino al 2,1%, determina varie tipologie d’acciaio. Oltre, si trasforma in ghisa.
L’alta resistenza che lo caratterizza è ottenuta scaldando l’acciaio alle alte temperature (750-900 C°) a cui segue un veloce raffreddamento immergendolo in acqua, olio, oppure con aria compressa. Tale processo, detto di tempra, fu descritto, già da Omero nell’Odissea. Ciò consente di formare una struttura interna al materiale molto dura, ma poco deformabile, votata facilmente alla rottura se piegata, detta martensite con una nuova distribuzione degli atomi.
Detti processi empirici occuparono tempo ed esperienze di maestri d’armi e fabbri per molti secoli. Solo nel 1740 venne prodotto l’acciaio moderno.
Impiegato in modo sempre più versatile l’acciaio è stato indispensabile per l’innovazione tecnologica di tutto il mondo. La rapida crescita del settore automobilistico del dopoguerra (anni ’50/’60) ne favorì ricerca, qualità e produzione.
L’idea che la martensite fosse la struttura ideale per l’acciaio cambiò improvvisamente negli anni Settanta del 1900. Si scoprì che trattando l’acciaio in modo che conservasse almeno in parte la struttura atomica presente alle alte temperature, determinava un ulteriore vantaggio: all’alta resistenza si univa anche un’alta deformabilità. La scoperta fu rivoluzionaria soprattutto per i trasporti.
Applicazioni. L’acciaio moderno “ingegnerizzato” non è più solo un materiale resistente, bensì un materiale che in caso di incidente automobilistico, deformandosi, assorbe una gran quantità di energia cinetica prima di rompersi. Incidenti che avrebbero potuto essere fatali venti anni fa, al giorno d’oggi sono spesso irrilevanti per l’incolumità dei passeggeri.
Gli autori, chi sono.
Marcel A.J. Somers, classe 1960, ha conseguito il dottorato presso l’Università Tecnologica di Delft nel 1989. Dal 1997 è professore ordinario presso l’Università Tecnica della Danimarca, dove dirige il gruppo di ingegneria dei materiali e delle superfici. È autore di oltre 360 pubblicazioni scientifiche, co-inventore di circa 20 brevetti e co-fondatore di due aziende specializzate. Ha ricevuto numerosi riconoscimenti internazionali, tra cui prestigiose medaglie, ed è stato nominato cavaliere dalla Regina di Danimarca nel 2022.
Matteo Villa, classe 1985, ha conseguito il dottorato presso l’Università Tecnica della Danimarca nel 2014 e, dopo un decennio di esperienza accademica, nel 2024 è stato chiamato come professore associato di Metallurgia al Politecnico di Bari. Autore di oltre 70 pubblicazioni scientifiche e co-inventore di 1 brevetto, concentra la sua attività di ricerca sullo studio della fisica dei metalli. Il suo lavoro gode di riconoscimento internazionale, in particolare per i contributi scientifici dedicati alla comprensione delle trasformazioni martensitiche nell’acciaio.