Un team di ricercatori americani ha creato un materiale capace di replicare la magia dei cefalopodi. La pelle che muta rapidamente in risposta all’ambiente
Li osserviamo nelle loro mutevoli colorazioni e ne rimaniamo affascinati.
In natura i polpi, come anche le seppie e i calamari, hanno una caratteristica tutta particolare.
Basta la vista di un nemico e la loro pelle in pochissimo tempo cambia aspetto assumendo le tonalità dell’ambiente circostante in cui si trovano così da permettere loro di camuffarsi e far perdere le tracce ai predatori.
Un processo che ha ispirato un gruppo di ricercatori americani per realizzare una “pelle” artificiale capace di passare da opaca a lucida e altri effetti prima di ritornare al suo stato iniziale. I risultati della del lavoro sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
Dalla natura ai materiali artificiali con le medesime caratteristiche
Nella pelle dei cefalopodi sono presenti i cromatofori, delle cellule che contengono pigmenti di colore nero, rosso, giallo, marrone e che, in risposta alla contrazione volontaria dei muscoli si spostano all’interno della cellula producendo cambiamenti di colorazione nella pelle.
Ci sono anche iridofori che riflettono la luce creando iridescenti effetti blu e verde e leucofori che riflettono la luce ambientale aiutando a mimetizzarsi e a diventare più chiari. Un complesso sistema nervoso controlla queste cellule permettendo veloci cambiamenti di colore e addirittura della texture della pelle, liscia o ruvida, per adattarsi perfettamente all’ambiente.
Gli scienziati americani sono riusciti a costruire quelle che chiamano metasuperfici in PEDOT:PSS, un tipo di polimero utilizzato nei pannelli solari e nell’elettronica stampabile. Questo materiale sintetico è in grado di modificare colore, fluorescenza e texture proprio come riescono a fare i polpi.
L’innovativo materiale si gonfia a contatto con l’acqua, ma in modo reversibile in quanto rilascia l’acqua e si restringe quando esposto ad altri liquidi.
La pelle artificiale che cambia colore e consistenza
I nuovi materiali si basano su tecnologie che imitano i cromatofori.
Per creare una texture controllabile, i ricercatori hanno applicato sistemi che integrano sensori ambientali e attuatori che modificano le proprietà ottiche, colore e riflettività, del materiale proprio come fanno i cromatofori.
I cambiamenti avvengono rapidamente, tanto che la maggior parte delle variazioni richiede meno di 20 secondi e il materiale può alterare il colore centinaia di volte senza perdere prestazioni.
Colore e consistenza possono essere anche modificati in modo indipendente: a seconda del liquido applicato su ciascun lato, la superficie può diventare solo ruvida, solo colorata, entrambe le cose o ritornare completamente liscia e neutra.
Il principio della biomimesi
Un’indipendenza che avvicina molto le capacità artificiali a quelle osservate in natura e che riporta alla specializzazione tecnologica chiamata biomimesi. Il principio è lo stesso: ispirarsi, imitare ciò che ci circonda di naturale per scoprire nuove pratiche e nuovi modi, oltre a nuovi materiali come in questo caso, per stare al mondo, in simbiosi con il pianeta stesso. Come, per fare un esempio, succede in Giappone, dove è stato creato lo shellstic. Si tratta di un materiale plastico mescolato a gusci di conchiglie, con il quale creare elmetti a forma di valve dei molluschi che garantiscono il 30% in più di resistenza rispetto a un normale casco. E ancora un’altra pelle sintetica, sharklet. Come suggerisce il nome, arriva da uno studio sulla pelle degli squali che naturalmente rigetta batteri dannosi per l’essere umano e, se utilizzata negli ospedali, può impedire fino al 97% la proliferazione dei batteri.
