Trento, 23 settembre 2024 –
(d.s.) Quando pensiamo ai ragni, la prima cosa che ci viene in mente è
la loro grande capacità di tessere tele estremamente complesse e
resistenti. Meno nota è l’abilità con cui queste piccole creature
riescono a tagliare la propria seta – il materiale ad alta resistenza
più tenace in natura – ma anche fibre sintetiche come il carbonio o il
Kevlar®. Un gruppo di ricerca coordinato dall’Università di Trento ha
cercato di capire come questo sia possibile. I risultati sono stati da
poco pubblicati sulla rivista Advanced Science.
A lungo si è pensato
che il segreto di questo taglio efficace e preciso fosse la chimica,
cioè la capacità di produrre un enzima in grado di sciogliere le fibre
di seta. Questo meccanismo non è però sufficiente a spiegare la velocità
con cui i ragni riescono a compiere questa operazione, ad esempio in
una situazione di pericolo.
«Lo studio – spiegano Nicola Pugno, ordinario di Scienza delle costruzioni a UniTrento e corresponding author della ricerca, e Gabriele Greco,
ricercatore alla Swedish University of Agricultural Sciences e
all’Università di Trento, corresponding author e primo firmatario della
ricerca – è nato dalla curiosità di capire come i ragni interagiscono
con materiali non propri. Abbiamo quindi provato a sostituire una
ragnatela con fili sintetici di dimensioni paragonabili», appunto
carbonio o Kevlar®. «Volevamo però anche comprendere come il ragno
riesca a tagliare, oltre ai fili artificiali, anche la propria seta,
materiale molto resistente ed estremamente tenace».
Appurato che la
chimica non può essere l’unica spiegazione, il gruppo si è quindi
concentrato sull’azione meccanica, osservando i ragni al microscopio
elettronico. È emerso che il segreto per un taglio così preciso ed
efficace sta nella particolare conformazione delle zanne. Queste
presentano infatti una speciale seghettatura a passo variabile con
distanza crescente a partire dall’apice della zanna. La fibra da
tagliare viene fatta scorrere verso l’interno, fino a incastrarsi quando
incontra una spaziatura di dimensione paragonabile al suo diametro. Con
questa particolare geometria dei punti di contatto, la forza necessaria
per il taglio è minima e l’efficacia di taglio massima.
I risultati
di questo studio forniscono informazioni preziose per comprendere come i
ragni riescano a tagliare materiali ad alta resistenza o tenacità, con
interessanti prospettive di applicazione in altri ambiti. «La nuova
teoria – conclude Pugno – potrebbe permettere di sviluppare utensili più
affilati e performanti, ispirati alla dentatura del ragno. Per esempio
per il taglio del legno, del metallo, della pietra, di alimenti o di
barba e capelli».
L’articolo scientifico è stato pubblicato sulla rivista Advanced Science e può essere consultato al link https://doi.org/10.1002/advs.
Lo
studio è firmato da Gabriele Greco (Swedish University of Agricultural
Sciences e Università di Trento), Diego Misseroni (Università di
Trento), Filippo Castellucci (Università di Bologna e University of
Copenhagen), Nicolò G. Di Novo (Università di Trento) e Nicola Pugno
(Università di Trento).
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