Il miglior ammortizzatore? Il picchio

Chi se lo poteva immaginare che una specie di picchio, il Melanerpes aurifrons, potesse risultare utile per ridurre i danni negli incidenti automobilistici e aerei. Questo piccolo volatile nordamericano è infatti dotato di un naturale ammortizzatore che, una volta tradotto in tecnologia, potrebbe essere sfruttato in diversi settori, dalle automobili agli aeroplani.
Il Picchio frontedorata è una specie di picchio diffusa in tutto il Nord e Centro America. Ricava la sua tana scavando il tronco di un albero col proprio becco, dando dimostrazione ad ogni colpo di saper resistere a shock incredibili.
Questo picchio è in grado di tollerare decelerazioni della portata di 1.200g ogni volta che picchietta sul tronco di un albero all'incredibile velocità di 22 colpi al secondo. Per spiegare in poche parole l'eccezionalità di questi shock, l'essere umano subisce una commozione cerebrale quando sperimenta una decelerazione di "soli" 80-100g.
Sang-Hee Yoon e Sungmin Park, dell'Università della California di Berkeley, hanno analizzato filmati e scansioni della testa di questo piccolo volatile, scoprendo che è dotato di ben quattro strutture in grado di assorbire lo shock meccanico.
Lo scopo della loro ricerca era quello di comprendere più a fondo il sistema di ammortizzazione del picchio, e possibilmente replicarlo con la moderna tecnologia.
Uno degli elementi più importanti nell'ammortizzazione è il suo becco duro ed elastico allo stesso tempo, in grado di resistere alla deformazione ma contemporaneamente di distribuire il carico in modo uniforme, evitando stress meccanici troppo elevati.
Una volta replicata la struttura meccanica del becco, del cranio e del collo del picchio, Yoon e Park hanno dato il via ai test. Hanno piazzato il loro sistema di ammortizzazione all'interno di un proiettile, e hanno utilizzato una pistola ad aria compressa per spararlo contro una parete di alluminio.
Il loro sistema ha protetto l'elettronica piazzata all'interno da uno shock di 60.000g. Un risultato incredibile, se si considera che le moderne scatole nere degli aerei sono in grado di resistere ad urti di circa 1.000g. "Ora sappiamo come prevenire le fratture da shock meccanico nelle microstrutture" spiega Yoon. "Un istituto in Corea sta ora cercando di studiare qualche applicazione militare per questa tecnologia".
Oltre che creare scatole nere più resistenti, questa nuova tecnologia di ammortizzatori potrebbe essere utilizzata nelle bombe anti-bunker, o nella protezione delle capsule spaziali contro l'impatto di micrometeoriti o spazzatura spaziale.
"Questo studio è un esempio affascinante di come la natura sviluppi strutture altamente avanzate per risolvere ciò che inizialmente sembra una sfida impossibile" dice Kim Blackburn, ingegnere dalla Cranfield University.
Ugualmente entusiasmato si è dichiarato Nick Fry, a capo del team di Formula Uno Mercedes GP Petronas, che ritiene che l'idea potrebbe essere utilizzata anche nelle competizioni automobilistiche. "Uno dei grandi problemi con la Formula Uno è proteggere il pilota facendolo decelerare in un incidente in modo tale che i suoi organi interni e il cervello non vengano ridotti in poltiglia. Otteniamo questo risultato con un sistema di cinture di sicurezza e di contenimento di testa e collo molto sofisticato. Ma questa ricerca potrebbe essere qualcosa da progettare per il futuro, potrebbe essere molto interessante".
Woodpecker's head inspires shock absorbers