A lezione dai gechi: quando la natura è maestra di innovazione

gechi

Un Geco (it.123rf.com)

Che i gechi siano abili arrampicatori, capaci di aderire alle superfici asciutte più diverse, anche lisce come il vetro, è cosa ampiamente nota, per quanto susciti ancora stupore e curiosità. Ma le prodezze del piccolo rettile in condizioni “bagnate”, quelle che facilmente si trovano in natura, sono state finora poco indagate. Sono invece diventate oggetto di studio per un gruppo di ricercatori del dipartimento di scienza dei polimeri dell’Università di Akron, in Ohio, guidati dalla biologa Alyssa Y. Stark. La loro ricerca, pubblicata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, ci restituisce nuove conoscenze sulle capacità adesive del geco, offrendo all’industria interessanti spunti per la sintesi di particolari adesivi efficaci anche in condizioni umide. A dimostrazione che la natura, ancora una volta, costituisce per l’uomo preziosa fonte di ispirazione per le sue attività e lo sviluppo di tecnologie.

Già precedenti ricerche avevano svelato come non fosse la presenza di ventose, né la secrezione di particolari colle a conferire al geco capacità adesive. Le sue prestazioni sono garantite invece dalla “pelosità” delle zampe, ricoperte infatti da milioni di microscopici peli che per rimanere attaccati ad una superficie utilizzano una debole attrazione molecolare, detta forza di Van der Walls, che agisce quando due sostanze sono in contatto. Queste “deboli” forze sono amplificate quando i peli, all’occorrenza, si appiattiscono, aumentando l’area di contatto tra l’animale e la superficie.

E prendendo a modello proprio la struttura dei polpastrelli dei gechi, un paio di anni fa un team di ricercatori dell’Università di Kiel (Germania) ha messo a punto un particolare nastro adesivo a base di silicone con una tenuta di gran lunga maggiore rispetto ad uno tradizionale, e in grado di essere usato più volte, senza che perda efficacia.

E se dalle condizioni “a secco” ci spostiamo agli ambienti bagnati, come reagisce l’animale? Il team di ricercatori dell’Ohio ha scoperto che le capacità adesive del geco in condizioni umide variano in funzione della composizione chimica della superficie. Più in particolare, sulle superfici ad alta “bagnabilità” – ossia  idrofile – come il vetro, l’acqua si distribuisce uniformemente su un’ampia area, andando a formare un film sottile che si frappone tra la superficie e la zampa del geco, che perde in questo modo capacità adesiva scivolando verso il basso.
Al contrario, se la superficie è idrofoba, cioè con scarsa propensione ad essere bagnata, come plexiglass e plastica, le zampe dei gechi formano delle sacche d’aria che permettono di mantenere un’area di contatto completamente asciutta, e l’adesione complessiva non risulta influenzata dalla presenza dell’acqua. Questo spiega la capacità dell’animale di aderire perfettamente sulle foglie cerose bagnate delle piante tropicali, che rappresentano superfici idrofobe. Un adattamento evolutivo, sospetta la biologa Stark, che potrebbe essersi sviluppato per permettere al geco anche durante un temporale di muoversi velocemente sulle foglie bagnate, e sottrarsi così ai predatori.

gechi

Una dimostrazione dell'efficacia dell’adesivo realizzato dal team di studiosi dell'Università di Kiel

Sulla scorta di questa ricerca americana, gli autori sostengono che i risultati potrebbero tornare utili nella progettazione di adesivi che funzionino anche in acqua, con rese paragonabili alla condizione da asciutto. La storia è ricca di casi in cui l’uomo ha preso a modello la natura per progettare e costruire cose. Il metodo di chiusura a velcro, per dirne una, si deve allo svizzero George de Mestral, ispirato dagli uncini dei fiori di bardana, che si attaccavano costantemente al pelo del suo cane, durante le passeggiate in campagna.

Oppure pensiamo a quei piccoli gioielli di ingegneria che sono i  termitai, i nidi delle termiti, costruiti con un efficiente sistema di ventilazione interna, a cui gli architetti si sono ispirati per la realizzazione di alcuni edifici, garantendo una temperatura interna costante, nonostante le escursioni termiche dell’ambiente esterno. O anche certe fibre tessili, fabbricate ad imitazione della tela del ragno, dove la resistenza è abbinata a elasticità e leggerezza.

E ancora tanti altri “prestiti” si potrebbero prendere dall’ambiente. La progettazione che trae spunto dalle soluzioni della natura, detta biomimetica, oggi si sta facendo spazio ancora con più decisione nel campo della tecnologia. Uno degli scienziati più attivi in questo ambito, la statunitense Janine Benyus, fondatrice del Biomimicry 3.8 Institute di Missoula, nel Montana, insiste nel ricordare agli inventori di guardarsi prima intorno, per trovare soluzioni tecnologiche o di design, perché «la natura ha alle spalle 3,8 miliardi di anni di ricerca e sviluppo, in confronto ai 200 mila da quando è apparso l’homo sapiens». Un motivo in più per preservare gli ecosistemi. «Proteggere le piante e gli animali – continua la studiosa – vuol dire anche preservare le idee per la prossima rivoluzione industriale».

Valeria Nervegna

Foto homepage: it.123rf.com

Share and Enjoy

  • Facebook
  • Twitter
  • Delicious
  • LinkedIn
  • StumbleUpon
  • Add to favorites
  • Email
  • RSS

Ti è piaciuto questo articolo? Fallo sapere ai tuoi amici

Lascia un Commento

L'indirizzo email non verrà pubblicato.

È possibile utilizzare questi tag ed attributi XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

 
Per inserire codice HTML inserirlo tra i tags [code][/code] .

I coupon di Wakeupnews