Dai pesci nuovi materiali per i robot

Il design delle strutture segmentate presenti nell’ossatura delle pinne dei pesci, base di incredibili proprietà meccaniche, potrebbe ispirare nuovi materiali robotici ma anche innovativi sistemi di propulsione sottomarina

Le pinne dei pesci non sono semplici membrane ma “strumenti” di elevata sofisticazione per interagire con l’acqua, in quanto abbastanza flessibili da trasformarsi in un’ampia varietà di forme e al tempo stesso abbastanza rigide da spingere l’acqua senza collassare. La maggior parte dei pesci ha delle lunghe punte ossee, o raggi, che irrigidiscono le sottili membrane di collagene che costituiscono le loro pinne. Ogni raggio è costituito da due file di piccoli segmenti ossei che circondano uno strato interno più morbido.

“Morphing materials”

È da tempo noto che i pesci possono cambiare la forma delle loro pinne usando muscoli e tendini che spingono o tirano la base di ogni raggio. Ben poche però sono state le ricerche sugli effetti meccanici di questa struttura segmentata, che ricade nell’ambito dei cosiddetti “morphing materials”, così denominati in quanto possono cambiare forma. Alcuni sono molto flessibili, come gli idrogel, ma collassano facilmente se sottoposti a forze esterne. Altri sono invece molto rigidi e serve molta forza per avere piccole modifiche di forma.

Flessibilità e rigidità delle pinne dei pesci

Le pinne dei pesci sembra possano esprimere sia flessibilità sia rigidità e la base di questa proprietà non è ancora completamente nota: una volta svelata, si ritiene che potrà aprire a un interessante filone di “fish fin-inspired design”, di cui potrà beneficiare soprattutto la Soft Robotics.