Gli squali sono creature che hanno affascinato gli scienziati per decenni per la loro abilità di muoversi in modo fluido e veloce nell’acqua. Ma non sono solo la loro velocità e agilità che hanno attirato l’attenzione dei ricercatori. La forma unica degli intestini degli squali ha attirato l’attenzione dei fisici che stanno cercando di comprendere come funziona il flusso del fluido all’interno di queste spirali. Questa comprensione potrebbe portare a nuove scoperte nella robotica morbida e in altri campi.
Gli squali hanno intestini con diverse forme a spirale che favoriscono il flusso del fluido in una direzione specifica. Nel 2021, gli scienziati hanno scoperto che gli intestini degli squali funzionano allo stesso modo di un tipo di tubo brevettato da Nikola Tesla nel 1920, chiamato “condotto valvolare”. Questo tipo di tubo attira il fluido in una direzione senza parti mobili o energia aggiunta ed è utilizzato in robotica morbida e impianti medici.
Ido Levin, un fisico dell’Università di Washington, ha iniziato a studiare il flusso fisico del fluido attraverso le spirali degli intestini degli squali. Il team di Levin sta utilizzando una stampante 3D per creare modelli di intestini di squalo e studiare il flusso del fluido attraverso di essi. La stampa 3D dei modelli di intestino ha permesso al team di studiare come il raggio, il passo e lo spessore della struttura interna influiscano sul flusso del fluido. Utilizzando materiali morbidi, possono anche studiare l’accoppiamento tra portata e deformazione del tubo.
La comprensione di questi parametri aiuterà a progettare strutture simili che possono essere utilizzate per la robotica morbida. Fino a poco tempo fa, i robot venivano realizzati con materiali rigidi e cerniere, ma l’utilizzo di materiali morbidi apre un intero mondo di possibilità per la robotica morbida e dispositivi medici. Questo sistema apparentemente semplice potrebbe controllare dispositivi industriali o medici in futuro.
Inoltre, lo studio del flusso del fluido attraverso le spirali degli intestini degli squali potrebbe portare a nuove scoperte nell’ingegneria dei fluidi. La comprensione di come funziona il flusso del fluido attraverso le spirali potrebbe portare a nuove tecniche di pompaggio e trasporto del fluido in modo efficiente. Ciò potrebbe essere utile in molti settori, tra cui l’industria alimentare, farmaceutica e dell’energia.
In sintesi, l’esclusiva forma a spirale degli intestini degli squali ha attirato l’attenzione dei fisici che stanno cercando di comprendere come funziona il flusso del fluido all’interno di queste spirali. Utilizzando una stampante 3D per creare modelli di intestini di squalo, i fisici stanno studiando come il raggio, il passo e lo spessore della struttura.
Diversi tipi di squali hanno intestini con diversi modelli a spirale che favoriscono il flusso del fluido in una direzione. Ido Levin e colleghi stanno ricreando quelle forme utilizzando una stampante 3D per studiare il flusso di fluido unico all’interno delle spirali. Credito: Immagine per gentile concessione di Ido Levin