Scoperto il segreto delle pinne dei pesci, lo studio

Una nuova ricerca condotta dall'Università del Colorado Boulder ha scoperto i segreti ingegneristici dietro ciò che rende le pinne dei pesci così forti ma flessibili. Le intuizioni del team potrebbero un giorno portare a nuovi progetti per strumenti chirurgici robotici o persino ali di aeroplani che cambiano forma con la semplice pressione di un pulsante.

Il team ha notato che le pinne sono notevoli perché possono raggiungere imprese di destrezza anche se non contengono un singolo muscolo. 

Se guardi una pinna, vedrai che è composta da molti "raggi" rigidi. Ciascuno di quei raggi può essere manipolato individualmente proprio come le tue dita, ma ce ne sono 20 o 30 in ogni pinna.

Nella loro ultima ricerca, i ricercatori hanno attinto a una serie di approcci, tra cui simulazioni al computer e materiali stampati in 3D, per approfondire la biomeccanica di queste agili strutture. Riferiscono che la chiave per le pinne dei pesci potrebbe risiedere nel loro design unico. Ogni raggio in una pinna è costituito da più segmenti di un materiale duro che si impilano sopra un collagene molto più morbido, rendendoli il perfetto equilibrio tra elastico e rigido.

Gli studiosi hanno deciso di utilizzare simulazioni al computer per esaminare le proprietà meccaniche delle alette. Hanno scoperto che quei segmenti possono fare la differenza.

"Tutti i segmenti, essenzialmente, creano questi minuscoli cardini lungo il raggio. Quando provi a comprimere o tirare su quegli strati ossei, hanno una rigidità molto elevata. Questo è fondamentale per il raggio per resistere e produrre forze idrodinamiche che spingono sull'acqua. Ma se provi a piegare i singoli strati ossei, sono molto cedevole, e quella parte è fondamentale perché i raggi si deformino facilmente dai muscoli della base.

I ricercatori hanno ulteriormente testato la teoria utilizzando una stampante 3D per produrre pinne di pesce modello in plastica, alcune con quelle cerniere integrate e altre senza. L'idea si è concretizzata: il team ha scoperto che il design segmentato offriva migliori combinazioni di rigidità e capacità di morphing.