Catalogo Experimenta 06

APPROFONDIMENTI SCIENTIFICI
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nuova tecnologia del futuro. E’ ovvio che per diventare buoni
botanici biomimetici è necessario cancellare l’idea che esistano
vegetali “inutili”, e che le parti utili dei vegetali siano solo
quelle che contengono abbondanti scorte di cibo, legname
pregiato, fibre tessili, fiori e foglie di valore ornamentale, sostanze
medicinali. Le ricerche in corso si riferiscono a diverse
tipologie di vegetali e a meccanismi vitali ancora in parte sconosciuti:
diversi traguardi sono quasi raggiunti, mentre altri
sono ancora molto lontani.
Gli studi classici sulle piante sono legati alla fotosintesi
clorofilliana, meccanismo che permette ai vegetali verdi di
sfruttare per le loro necessità vitali l’energia solare. Il processo
biochimico è oggi ben noto, e sono state messe a punto
tecnologie che catturano i raggi solari trasformandoli in
altre forme di energia, ma la compattezza, la leggerezza,
l’economicità e l’efficienza delle foglie naturali non sono
ancora state raggiunte.
Le moderne ricerche hanno permesso la scoperta di numerose
specie di piante che producono composti chimici insetticidi,
fungicidi o battericidi. Le molecole che formano questi composti
sono più selettive e, in molti casi, meno tossiche dei prodotti
artificiali di sintesi. Inoltre, se correttamente utilizzate,
non uccidono gli animali impollinatori. Riprodurre in laboratorio
questi tipi di molecole e copiare meglio i sistemi naturali
di difesa delle piante, permette di ridurre l’impatto negativo
delle coltivazioni sull’ambiente.
Il sistema di spostamento dei liquidi nelle piante vascolari
deve ancora essere studiato molto più a fondo. I vegetali che
hanno colonizzato la terraferma dall’era dei dinosauri sono le
piante vascolari: radici, fusti e foglie sono collegati tra loro
da un sistema di vasi conduttori che permettono lo spostamento
dell’acqua e dei liquidi vitali. In queste piante, che non
hanno un “cuore”, cioè una pompa pulsante, lo spostamento
dei liquidi avviene grazie all’evaporazione dell’acqua e non
consuma energia interna. Il flusso dei liquidi nei canali è re-
golato dalle esigenze della pianta; i vasi conduttori sono ben
protetti da emboli e blocchi di altro tipo. Che cosa cerca di
ottenere da questo meccanismo uno scienziato moderno? Ad
esempio un sistema sicuro e più economico per trasportare
lungo grandi distanze alcuni liquidi, come l’acqua o il petrolio.
Probabilmente, in futuro, le attuali tubature di grandi dimensioni
saranno sostituite da una rete di fibre sottili ed elaborate
come i canali conduttori degli alberi.
La struttura interna dei fusti delle piante vascolari, se studiata
più a fondo, offrirà inoltre diversi spunti per la realizzazione di
nuovi sistemi di costruzione per l’edilizia e per le infrastrutture.
Molti alberi, le palme e le grandi erbe come i bambù sono
infatti ottimi esempi di resistenza ed economicità, e sono stati
collaudati in centinaia di anni di evoluzione e di esposizione
alle intemperie.
Un altro filone di studi legati ai vegetali è relativo alla produzione
e all’utilizzo della cellulosa, una sostanza che in
molti impieghi si dimostra più resistente, durevole ed economica
del cemento, dell’acciaio e dei materiali plastici. Uno
studio più approfondito della disposizione e dell’ordine delle
gemme e dei semi, come le strutture a spirale delle pigne e
del girasole, porterà probabilmente al miglioramento dell’imballaggio
delle merci, con risparmio significativo di spazio
e di materie prime.
Altri studi si riferiscono a particolari all’apparenza molto insignificanti.
Alcuni ricercatori hanno studiato a fondo il meccanismo
di apertura e di chiusura delle scaglie delle pigne, che si
rigonfiano e si curvano verso l’esterno quando l’aria è umida, poi
si curvano all’interno, proteggendo meglio il seme, quando l’aria
diventa secca. Dopo aver analizzato il movimento delle scaglie
della pigna, basato sulla stratificazione di materiali diversi, il
gruppo di ricerca sta mettendo a punto dei tessuti in grado di
liberare un eccesso di umidità, ad esempio sudore, grazie al sollevamento
di piccolissimi lembi di stoffa. I possibili utilizzatori
sono, prima di tutto, i produttori di abbigliamento sportivo.