Resistenza ragnatele, svelato il segreto
Il segreto della resistenza delle ragnatele sta nella robustezza dell'ancoraggio, una struttura complessa costruita in modo intelligente. Lo ha svelato un team di ricercatori composto da Nicola Pugno del dipartimento di Ingegneria civile dell'Università di Trento e dai colleghi del Mit di Boston
TRENTO - Il segreto della resistenza delle ragnatele sta nella robustezza dell'ancoraggio, una struttura complessa costruita in modo intelligente. Lo ha svelato un team di ricercatori composto da Nicola Pugno del dipartimento di Ingegneria civile dell'Università di Trento e dai colleghi del Mit di Boston.
Il lavoro, che suggerisce anche la possibilità di applicazioni in campo ingegneristico, è finanziato dall'European Research Council e verrà pubblicato da 'Small'. Lo studio ha dimostrato che è la caratteristica iper-elastica della seta, che si irrigidisce sotto tensione, a rendere la ragnatela estremamente robusta e resistente agli impatti degli insetti. Tuttavia - osservano i ricercatori - se il carico applicato alla ragnatela non è puntuale, come nel caso di un impatto di un insetto, ma è distribuito, come nel caso del carico del vento, gli ancoraggi saranno gli elementi strutturali più sollecitati.
Grazie a calcoli di nanomeccanica non lineare, simulazioni di dinamica molecolare e osservazioni sperimentali, i ricercatori hanno dimostrato che la resistenza adesiva dell'ancoraggio è massima in presenza di una certa ampiezza degli angoli alla base e che essa dipende dalla deformabilità della seta. Quindi ogni tipo di seta prodotta da un ragno per essere resistente avrà bisogno di una particolare struttura degli ancoraggi.
Lo studio suggerisce soluzioni ispirate all'ancoraggio della seta del ragno per il progetto di ancoraggi di robustezza estrema, di grande interesse in campo ingegneristico, dai nanosistemi alle applicazioni civili, dalle superfici nanostrutturate estremamente adesive per applicazioni mediche agli ancoraggi per il cavo di ponti sospesi