MARTEDÌ 10 SETTEMBRE 2019, 11:00, IN TERRIS


AMBIENTE E INNOVAZIONE

Robot soffici ispirati alle piante carnivore

La ricerca condotta dal Centro della Complessità e i Biosistemi dell'Università di Milano

MILENA CASTIGLI
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Una mosca catturata tra le foglie della Drosera capensis
Una mosca catturata tra le foglie della Drosera capensis
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e piante carnivore sono fonte di ispirazione per la nuova generazione di materiali artificiali. Dette talvolta piante insettivore, intrappolano e consumano protozoi ed animali, specialmente insetti ed altri artropodi, al fine di ottenere i nutrienti essenziali per la loro crescita. Questa singolare caratteristica è il risultato di un adattamento a degli ambienti, come paludi, torbiere o rocce affioranti, in cui il suolo per la forte acidità, è povero o privo di nutrienti e in particolar modo d'azoto, che viene così integrato dalla pianta attraverso la digestione delle proteine animali. Ne esistono circa 600 specie diffuse in tutto il mondo distribuite in circa 12 generi e 5 famiglie.


Materiali morbidi

Affascinati dagli scritti di Charles Darwin sulle piante insettivore - il primo a descriverle dettagliatamente nel 1875 - i ricercatori del Centro della Complessità e i Biosistemi dell'Università di Milano hanno deciso di studiare in dettaglio come la foglia della pianta Drosera capensis è in grado di piegarsi quando viene stimolata, per esempio con una goccia di latte. La Drosera ha foglie dalla forma lineare, lunghe fino a 15 cm e larghe 1 cm, che sono ricoperte di tentacoli vivacemente colorati che presentano gocce di colla alle loro estremità con la quale catturano insetti. Quando l'insetto viene catturato, la foglia si arrotola per tigmotropismo, movimento che avviene nelle piante in risposta a stimoli tattili o di contatto. L'approccio dello studio multidisciplinare pubblicato sulla rivista dell'Accademia americana delle scienze (Pnas) dai ricercatori del Centro della Complessità e i Biosistemi dell'Università di Milano è stato interdisciplinare e ha combinato studi di biofisica con la microscopia di struttura della foglia, l'analisi quantitativa di molecole (come l'auxina) coinvolte nella crescita delle cellule e simulazioni al computer: i risultati hanno consentito di realizzare un materiale artificiale che racchiude tutte le proprietà biologiche osservate nella pianta. Studiandolo, i ricercatori hanno scoperto che il meccanismo usato dalla foglia per piegarsi sulla preda è legato alle proprietà strutturali delle cellule che la compongono. I nuovi materiali, che per cambiare forma imitano proprio il meccanismo con cui le foglie intrappolano le prede, potrebbero essere applicati nello sviluppo dei robot soffici. 

 

 

 

 

 

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