venerdì 2 luglio 2010

FARFALLE: L'ultimo segreto delle farfalle così le loro ali mutano colore


Non è un pigmento a rendere i lepidotteri iridescenti. Dipende dalla particolare struttura cellulare, ora riprodotta artificialmente. Lo rivela uno studio pubblicato su Nature Nanotechnolog

CATTURARE i colori delle ali di farfalla non è stato un gioco da ragazzi. I ricercatori dell'università di Cambridge hanno avuto bisogno di anni e strumenti assai più complessi di un retino. Alla fine sono riusciti a comprendere e riprodurre la maliziosa iridescenza della Papilio blumei, che appare verde agli occhi dei predatori, mimetizzandosi tra il fogliame, ma si presenta di un bel blu brillante quando a guardarla sono dei partner interessati all'accoppiamento.

Non è un interruttore a trasformare la livrea di questa farfalla, né un pigmento colorato dalle proprietà magiche, ma una struttura che osservata al microscopio elettronico appare come un mare solcato dalle onde. Quando la luce rimbalza nel cavo il riflesso appare giallo, quando rimbalza sulla cresta appare blu. E, a seconda dell'occhio che raccoglie la radiazione, le tonalità si miscelano in modo diverso. "La striscia brillante al centro delle ali di questa farfalla - spiega Mathias Kolle, uno degli autori dell'esperimento che viene presentato oggi su Nature Nanotechnology - è una vera meraviglia dell'ingegno della natura. A occhio nudo le strisce appaiono verdi. Ma se un uomo le osserva attraverso uno strumento ottico, inizia a vederle blu". Il colore del mare è ciò che appare anche agli altri esemplari di Papilio, che hanno tutto l'interesse a distinguere i potenziali partner dal fogliame dei boschi o dal colore dell'erba.

Dai prati ai laboratori, i fisici del Centro per le nanotecnologie dell'università di Cambridge si sono messi al lavoro per riprodurre il segreto del colore delle farfalle. Ci sono riusciti scendendo nella scala dell'infinitamente piccolo e ricreando la struttura ondulata delle ali quasi atomo per atomo. Gli undici strati alternati di allumina e biossido di titanio avevano infatti uno spessore medio di 70 nanometri, cioè milionesimi di millimetro, mentre le cavità delle "onde" avevano un diametro di 4,5 micrometri (millesimi di millimetro) e una profondità di 2,3.
Estratte dal laboratorio, le ali artificiali sono riuscite a riprodurre la stessa combinazione di iridescenze fra il giallo, il verde e il blu. "Il nostro materiale - spiega ancora Kolle - potrà ora servire come codice per banconote, carte di credito o passaporti. Riuscire a contraffarlo senza strumenti avanzati sarà impossibile".
Le forme e i colori della ali di farfalla sono considerate uno dei prodotti più raffinati della selezione naturale di Darwin. E i loro segreti non intrigano solo gli esperti di ottica o di biologia, ma anche quelli di aerodinamica. Proprio una settimana fa un gruppo di scienziati giapponesi era riuscito a ricreare un esemplare artificiale di Papilio blumei finalmente in grado di volare, risolvendo il rompicapo di una forma alare considerata inadatta a molte delle acrobazie che invece le farfalle compiono senza sforzo.

Usando legno di balsa, acciaio e gomma per il corpo, e una leggerissima membrana plastica per le ali e le venature, gli ingegneri dell'università di Tokyo hanno riprodotto il volo orizzontale di un esemplare di Papilio con una farfalla robot che non raggiungeva nemmeno il mezzo grammo di peso. Il loro esperimento è stato raccontato sulla rivista Bioinspiration & Biomimetics, accompagnato da un video. Ma il piccolo robot volante è stato umiliato quando ha cercato di riprodurre le evoluzioni compiute a velocità tanto alte, senza risentire delle perturbazioni dell'aria e con un numero di battiti di ali ridotto come quello dei lepidotteri naturali.

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