Le piume della pernice del deserto (anche nota come ganga del deserto o Pterocles orientalis) non sembrano diverse da tante altre, ma nascondono un superpotere: assorbono e trasportano l'acqua. Quanta? Tanta. Praticamente delle micro bottiglie biologiche. Per la prima volta, ricercatori del MIT e della Johns Hopkins University hanno analizzato la struttura di queste piume per capire come assorbono l'acqua e se questo processo possa essere adattato per uso umano.
Di solito le piume sono impermeabili, ma quelle della pernice del deserto fanno eccezione. Il maschio può sorvolare un'oasi, assorbire l'acqua nelle sue piume e volare per oltre 20 km nel deserto, avendo ancora abbastanza acqua per dissetare i suoi piccoli assetati. Incredibilmente, può trasportare il 15% del suo peso corporeo in acqua volando a circa 64 km/h.
Il segreto delle piume
Le straordinarie capacità idriche della pernice del deserto furono notate per la prima volta nel 1896 da Edmund Meade-Waldo, un ornitologo e conservazionista. Tuttavia, i suoi colleghi non gli credettero. Bisogna attendere ben 71 anni e arrivare nel 1967, quando Tom Cade e Gordon MacLean riportarono in auge la questione, attirando l'attenzione del mondo scientifico.
Nel nuovo studio condotto da Jochen Mueller, i ricercatori hanno usato microscopi elettronici ad alta risoluzione e tecnologie 3D per studiare le piume della pernice del deserto. Hanno scoperto che la loro struttura è determinata dalla combinazione di barbule flessibili e barbule dritte. Queste piccole strutture a uncino danno forma e resistenza aerodinamica eccezionali.
Le piume assorbono l'acqua grazie alla tensione superficiale che flette le barbule dritte, formando strutture a forma di lacrima che trattengono l'acqua. Le barbule esterne si avvolgono intorno alle strutture interne, aiutando a mantenere l'acqua al loro interno. Quando le piume si asciugano, le strutture tornano alla loro forma originale.
Le possibili applicazioni
Gli autori dello studio affermano che la scoperta di queste strutture naturali così efficienti nell'assorbimento e nel trattenimento dell'acqua è estremamente promettente. Da un punto di vista ingegneristico, i risultati potrebbero portare a nuove creazioni (sempre benedetta la biomimetica!).
Considerate le regioni desertiche come il deserto di Atacama in Cile, dove l'acqua è scarsa ma la nebbia e la rugiada sono frequenti. Una struttura realizzata ispirandosi alle piume della pernice del deserto potrebbe essere incorporata in reti per la raccolta dell'acqua. E in generale, questa struttura potrebbe essere più efficace nella raccolta e nel trattenimento dell'acqua dalla nebbia.
Un'altra possibile applicazione sarebbe la progettazione di una bottiglia d'acqua che può contenere una grande quantità di liquido ma che si basa sulla struttura delle piume per impedire all'acqua di muoversi durante, ad esempio, una sessione di jogging.
Prossimi passi: dalla natura alla tecnologia
I ricercatori prevedono di stampare in 3D strutture simili per esplorare applicazioni commerciali della loro scoperta. Lo studio, pubblicato sulla rivista Journal of the Royal Society Interface (ve lo linko qui) dimostra come la natura possa offrire soluzioni sorprendenti ai problemi umani, e ci ricorda che talvolta è nei dettagli più piccoli che si nascondono le idee più rivoluzionarie.
