Ultimo aggiornamento il 23 Settembre 2024 by Giordana Bellante
La straordinaria abilità dei ragni di tessere tele complesse è ben nota, ma una nuova ricerca rivela un aspetto meno conosciuto: la loro eccezionale capacità di tagliare non solo la propria seta, ma anche materiali ad alta resistenza come il carbonio e il Kevlar. Un team di scienziati dell’Università di Trento ha indagato le meccaniche di questo processo, pubblicando i risultati sulla rivista Advanced Science. Questi studi possono aprire la strada a nuove tecnologie per la creazione di utensili affilati e performanti.
La scoperta innovativa dei ricercatori
A lungo si è ritenuto che la capacità di taglio dei ragni fosse legata a un meccanismo chimico, ossia alla produzione di un enzima in grado di sciogliere le fibre di seta. Tuttavia, questi scienziati hanno voluto esplorare più in profondità il fenomeno e si sono chiesti come i ragni potessero effettuare tali operazioni in modo tanto veloce, specialmente in situazioni di pericolo. Nicola Pugno, professore di Scienza delle costruzioni all’Università di Trento, e Gabriele Greco, ricercatore alla Swedish University of Agricultural Sciences, evidenziano come sia emersa la curiosità di valutare come i ragni interagiscano con materiali diversi dalla seta.
Il gruppo di ricerca ha implementato un esperimento in cui hanno sostituito una ragnatela tradizionale con fili sintetici delle stesse dimensioni, come in questo caso il carbonio e il Kevlar. Questo approccio ha permesso di studiare in dettaglio le modalità di interazione e gli effetti del taglio da parte degli aracnidi. Comprendere non solo la modalità di taglio della seta, ma anche quella dei nuovi materiali sintetici ha rappresentato un’importante sfida per il team.
La meccanica alle spalle del taglio efficace
Affermatosi che la chimica non era l’unica spiegazione valida, il gruppo di ricercatori ha indirizzato la loro attenzione verso l’azione meccanica. Utilizzando un microscopio elettronico, hanno osservato attentamente le zanne dei ragni e le loro peculiarità. La scoperta è stata sorprendente: la forma delle zanne è strutturata con una seghettatura particolare, la quale presenta una variazione di passo con spaziature crescenti a partire dall’apice.
Quando una fibra viene fatta passare attraverso queste zanne, il materiale scivola all’interno fino a incastrarsi in un punto in cui le spaziature sono comparabili al diametro della fibra stessa. Questo particolare tipo di geometria, tra le zanne e la fibra, riduce significativamente la forza necessaria per effettuare il taglio, rendendolo così molto più efficace. È stato sottolineato come questa meccanica giochi un ruolo cruciale nell’elevata capacità di taglio dei ragni, rendendoli dei maestri del genere.
Implicazioni e applicazioni future della ricerca
I risultati ottenuti da questo studio hanno un valore scientifico non indifferente e pongono interessanti domande sul potenziale utilizzo delle scoperte relative alla meccanica del taglio dei ragni. Nicola Pugno sottolinea che la nuova teoria potrebbe rivoluzionare la progettazione di utensili altamente efficaci, ispirati alla conformazione naturale delle zanne dei ragni. Tali progressi potrebbero avere applicazioni trasversali, con potenziali sviluppi in vari settori come quello dell’edilizia, della lavorazione dei metalli e persino in ambito alimentare.
In particolare, strumenti per il taglio del legno, del metallo e della pietra potrebbero beneficiare di design che imitano le peculiarità meccaniche delle zanne. Anche settori come la cura della persona, nel caso di rasoi o forbici, potrebbero trarre vantaggio dall’innovazione derivante dallo studio dei ragni. Questo tipo di ricerca non solo arricchisce la nostra conoscenza del mondo naturale, ma promuove anche un punto di vista ingegneristico audace che combina natura e tecnologia per creare strumenti più performanti.
L’articolo scientifico che spiega dettagliatamente queste scoperte è firmato da esperti di rilievo come Gabriele Greco, Diego Misseroni, Filippo Castellucci, Nicolò G. Di Novo e Nicola Pugno, tutti dell’Università di Trento e collaboratori da istituzioni internazionali come l’Università di Bologna.
