Lanciano un disco di plastica da un drone a sessanta metri. Il disco cade, si apre come un fiore al contrario e atterra esattamente dove dovrebbe. Nessun vento laterale, nessuna deriva. Solo gravità e precisione. È un paracadute fatto di tagli, non di cuciture. Lo chiamano kirigami, l’arte giapponese che unisce forbici e pieghe, e ora ingegneri di Montreal l’hanno trasformato in una soluzione per problemi che vanno dagli aiuti umanitari all’esplorazione di Marte.
Un foglio, qualche incisione laser, e il paracadute si assembla da solo durante la caduta. Costa poco, funziona sempre, cade dritto. I paracadute tradizionali planano, questi no. Cadono come missili controllati. Forse è ora di ripensare come facciamo cadere le cose dal cielo.
Quando l’arte giapponese incontra la fluidodinamica
Il kirigami è il cugino meno conosciuto dell’origami. Stesso principio (trasformare fogli piatti in strutture tridimensionali), ma con una differenza: puoi tagliare. David Mélançon e Frédérick Gosselin, professori di ingegneria meccanica alla Polytechnique Montréal, hanno applicato questa tecnica ai paracadute con risultati pubblicati su Nature. Hanno tagliato dischi di plastica con pattern geometrici chiusi, creando una rete di fessure che si aprono durante la caduta libera. Il risultato? Una campana rovesciata che si stabilizza istantaneamente, indipendentemente dall’angolo di lancio.
“Puoi lanciare questo oggetto in qualsiasi modo. Si riallineerà sempre e cadrà dritto,” spiega Mélançon. È tipo un gatto che cade sempre in piedi, ma fatto di plastica e fisica. I test hanno dimostrato che il paracadute kirigami raggiunge velocità terminali comparabili ai modelli tradizionali, ma con un vantaggio decisivo: nessuna deriva laterale. I paracadute convenzionali planano per evitare turbolenze che potrebbero far collassare la cupola. Questi no. Le centinaia di piccole fessure lasciano passare l’aria in modo ordinato, prevenendo la formazione di vortici destabilizzanti.
Produzione da due euro e zero manodopera
Un paracadute tradizionale richiede tessuti tecnici, cuciture precise, corde multiple e piegature complesse. Costa centinaia di euro e necessita di manodopera specializzata. Il paracadute kirigami? Un foglio di plastica, un taglio laser, finito. “Abbiamo realizzato questi paracadute con il taglio laser, ma basterebbe anche una semplice pressa da taglio,” precisa Mélançon. Nessuna cucitura, nessun assemblaggio manuale, una singola linea di sospensione invece di decine di corde. La scalabilità è immediata: dai prototipi da pochi centimetri testati in laboratorio ai modelli da un metro usati nei lanci reali con droni.
Il team ha testato i paracadute in condizioni realistiche: simulazioni numeriche, gallerie del vento, test in laboratorio e lanci all’aperto con droni a sessanta metri di altezza. Ogni volta, stesso risultato. Il paracadute si apre automaticamente, assume la forma corretta e atterra nel raggio di pochi metri dal punto previsto. La precisione è tale che potrebbe essere usato per consegne mirate in zone impervie o durante emergenze umanitarie.
Dagli aiuti umanitari all’esplorazione di Marte
Le applicazioni pratiche sono molteplici e concrete. La più immediata riguarda gli aiuti umanitari: cibo, acqua e medicine possono essere lanciati con precisione millimetrica in zone di guerra o dopo disastri naturali, senza rischiare che il carico finisca a chilometri di distanza o in zone inaccessibili. Il basso costo di produzione rende possibile la fabbricazione su larga scala. “Il paracadute kirigami potrebbe rivelarsi la soluzione migliore per questo tipo di utilizzo,” afferma Mélançon.
Ma c’è di più. Il design funziona anche per l’esplorazione planetaria. A differenza dei paracadute convenzionali che derivano lateralmente, il kirigami cade dritto. Su Marte, dove l’atmosfera è sottile e imprevedibile, questa caratteristica potrebbe fare la differenza tra una missione riuscita e un rover schiantato nel posto sbagliato. La NASA usa già paracadute con fori per stabilizzare la discesa (come quello che ha portato il rover Perseverance al suolo), ma il kirigami porta il concetto a un altro livello.
Kirigami, i buchi fanno funzionare tutto meglio
La domanda ovvia: come può un paracadute pieno di buchi funzionare meglio di uno intero? La risposta sta nella fluidodinamica. Gosselin spiega che la forma a campana rovesciata è cruciale: i tagli kirigami si allungano durante la caduta, creando centinaia di piccole fessure che permettono all’aria di passare in modo ordinato. Questo previene la formazione di grandi vortici turbolenti che destabilizzerebbero una cupola tradizionale. Il risultato è un flusso d’aria liscio che mantiene il paracadute stabile e la discesa altamente prevedibile.
Il design scala perfettamente: i test hanno mostrato che il paracadute si comporta in modo coerente sia su piccola che su grande scala. Questa caratteristica lo rende flessibile per molti utilizzi, dai carichi leggeri trasportati da droni commerciali fino a payload più pesanti per missioni specializzate. Non a caso, il kirigami aveva già dimostrato la sua versatilità nella robotica medica, dove microrobot ispirati a questa tecnica possono espandersi e contrarsi per navigare nel corpo umano.
Paracadute kirigami, prossimi passi: spirali e planate in volo
Il team di Montreal non si ferma qui. Stanno sperimentando nuovi pattern di taglio per modificare il comportamento del paracadute durante la discesa. “Vogliamo cambiare i pattern per andare oltre: i paracadute potrebbero scendere a spirale, planare prima di cadere,” spiega Mélançon. L’idea più ambiziosa? Variare la traiettoria in base al carico, permettendo di smistare automaticamente le merci mentre scendono. Immagina un aereo che lancia cento paracadute: ognuno segue una traiettoria diversa programmata dai tagli, atterrando in zone precise senza bisogno di controllo attivo.
Un dato che fa riflettere: per rallentare un essere umano in caduta libera, servirebbe un paracadute kirigami con un raggio di circa cento metri. È tipo un campo da calcio volante. La ragione? I buchi riducono la resistenza aerodinamica rispetto ai paracadute tradizionali. Ma per carichi più leggeri, come bottiglie d’acqua o pacchi di medicinali, un diametro di mezzo metro è più che sufficiente.
Quando un’arte antica risolve problemi di ingegneria moderna, c’è sempre qualcosa che non torna. O forse è solo che abbiamo passato troppo tempo a complicare le cose. Un foglio, qualche taglio ben piazzato, e la fisica fa il resto. I paracadute kirigami non sono il futuro: sono già qui, funzionano e costano niente. Resta solo da decidere dove farli cadere per primi.
