I gechi sono famosi per la loro straordinaria capacità di scalare muri, correre sui soffitti e persino appendersi a testa in giù a materiali apparentemente lisci come il vetro.
Peli microscopici permettono alle lucertole di impiegare l’adesione a secco – cioè possono attaccarsi alle superfici senza usare liquidi o tensione superficiale – attraverso la creazione delle cosiddette forze di van der Waals che attirano i materiali.
Le loro incredibili abilità di arrampicata sono state a lungo una fonte di fascino per gli scienziati, e hanno anche portato all’invenzione di un nastro adesivo che imita le proprietà dei loro cuscinetti specializzati per attaccare e staccare facilmente.
Ma alcuni elementi delle loro abilità sono rimasti un mistero, compreso come alcune delle specie più pesanti (che pesano fino a 250g) possono ancora attaccarsi alle cose in modo efficace. L’ipotesi era che la loro capacità adesiva fosse legata alla dimensione dei loro cuscinetti delle dita dei piedi, permettendo ai gechi più grandi di arrampicarsi altrettanto bene di quelli più piccoli (che pesano solo 2g).
Questi risultati sfidano certamente la visione prevalente
Ma ora un team di scienziati dell’Università del Massachusetts Amherst, Stati Uniti, ha dimostrato che sono in gioco anche altri fattori. Hanno scoperto che i loro corpi diventano più rigidi man mano che crescono, agendo come una molla, dando alla loro adesione la maggiore potenza necessaria per sostenere più peso.
“Questo è un risultato eccitante perché mostra come semplici cambiamenti meccanici nel sistema adesivo spiegano come i grandi gechi possono arrampicarsi efficacemente”, spiega il professor Duncan J. Irschick, coautore dello studio.
Hanno basato la loro ipotesi su un recente lavoro che ha mostrato che gli adesivi artificiali ispirati agli adattamenti del geco diventano più forti quando sono resi più rigidi, o meno conformi.
“La teoria precedente ha dimostrato che i sistemi adesivi sintetici diventano più potenti se sono più rigidi, e volevamo vedere se questa teoria era confermata negli animali viventi”, dice il Prof Irschick.
Sono stati condotti test di adesione sia su gechi vivi che su adesivi sintetici, per stabilire la loro forza di adesione e i cambiamenti nella rigidità dell’anatomia del geco.
Hanno scoperto che all’aumentare delle dimensioni del corpo del geco, i tendini, la pelle, il tessuto connettivo e i piccoli peli (noti come setae) sono diventati più rigidi, con il risultato che le gambe e i piedi degli animali più grandi sono molto più rigidi di quelli dei gechi piccoli.
Questa maggiore rigidità permette ai gechi più grandi di produrre forze attrattive sufficienti per arrampicarsi, dicono gli autori.
“Questi risultati certamente sfidano l’opinione prevalente che quando i gechi diventano più grandi ottengono forze adesive più elevate semplicemente avendo dei cuscinetti plantari più grandi”, spiega il professor Irschick.
“Mentre i gechi più grandi hanno ottenuto una capacità adesiva supplementare dai cuscinetti plantari più grandi, i cambiamenti nella conformità con le dimensioni del corpo è un fattore che contribuisce anche, e questo è un risultato nuovo.”
L’aumentata rigidità migliora la loro adesività permettendo alle forze di van der Waals di essere immagazzinate e distribuite in modo efficiente.
Non solo i risultati aumentano la nostra comprensione degli animali che si arrampicano, ma possono anche permettere agli ingegneri di creare adesivi migliori.
“Crediamo che i nostri risultati apriranno nuove porte per capire come gli animali di dimensioni molto diverse possano ancora aderire alle superfici”, dice il professor Irschick.
“I nostri dati confermano anche i dati sintetici precedenti che mostrano che gli adesivi più rigidi producono forze più elevate, e questo principio ha importanti implicazioni per gli adesivi per uso umano.”
I risultati sono pubblicati sulla rivista PLOS ONE.
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