Focus

Perché la coda del cavalluccio marino è quadrata?

Se lo sono chiesti alcuni ingegneri americani, che dall'insolita appendice del pesce stanno traendo ispirazione per progettare robot flessibili ma resistenti.

oregon
Flessibile, resistente e adatta alla presa. | Oregon State University

La maggior parte degli animali ha code a sezione cilindrica o ovale. Il cavalluccio marino (gen. Hippocampus) sembra far eccezione: la coda con cui si aggrappa saldamente ad alghe e coralli mentre si nutre di plancton è, infatti, a sezione quadrata.

 

Un paper appena pubblicato su Science indaga caratteristiche e virtù di questa parte anatomica. E non solo per puro interesse naturalistico: la coda, un concentrato di forza e flessibilità, potrebbe ispirare robot e altre applicazioni ingegneristiche di precisione.

 

Si piega, ma non si spezza. «Questa architettura quadrata dona una certa flessibilità e allo stesso tempo forma una corazza contro i predatori, oltre a ritornare rapidamente alla forma originaria quando viene deformata o piegata» dice Ross Hatton, della Oregon State University. «Una dote potenzialmente molto utile per applicazioni robotiche che devono essere resistenti, ma efficienti dal punto di vista energetico, e capaci di infilarsi e piegarsi in spazi angusti».

 

Promossa a pieni voti. Per verificare le doti della coda i ricercatori non hanno torturato qualche povero ippocampo, ma hanno riprodotto con stampanti 3D prototipi di code a sezione quadrata o cilindrica da comparare in una serie di test. Si è scoperto che quando sottoposte a pressione, le piastre a sezione quadrata della coda dei cavallucci scivolano le une sulle altre, per poi ritornare in posizione (mentre quelle cilindriche hanno anche un'altra possibilità di movimento: ruotano su se stesse).

 

Modelli di code tridimensionali a confronto. | Oregon State University

Presa più salda. Questo movimento permette di proteggere la colonna vertebrale dell'animale e allo stesso tempo resistere alle sollecitazioni esterne. Le piastre a sezione quadrata forniscono inoltre più punti di contatto con le superfici da afferrare, rendendo la presa dell'ippocampo più sicura.

 

Robot ispirati alla coda del cavalluccio potrebbero essere impiegati nella laparoscopia, in salvataggi difficili e in altre applicazioni ingegneristiche che necessitino di bracci flessibili e resistenti allo stesso tempo.

 

7 luglio 2015 | Elisabetta Intini