La dispersione artistica dei semi delle piante
Un team di ricercatori tedeschi ha scoperto che molte piante disperdono i semi in modo quasi artistico. La scoperta è stata fatta da ricercatori dell'Istituto dei colloidi e delle interfacce Max Planck di Potsdam e della Technische Universität Dresden in seguito a uno studio sui meccanismi di apertura delle piante. Scrivendo sulla rivista Nature Communications, il team spiega come, quando le capsule del seme di piante come la Delosperma nakurense sono bagnate dalla pioggia, aprono i coperchi sopra i compartimenti dei semi in modo molto simile a un origami mobile. I coperchi si aprono perché le cellule a nido d'ape che ci sono all'interno assorbono acqua e cambiano struttura. Questo processo significa che la pianta, che cresce in regioni molto aride, può assicurare che i suoi semi abbiano buone probabilità di aprirsi. I ricercatori sperano di usare questo modello per sviluppare materiali che si muovono quando si bagnano o quando cambia la loro temperatura. Il team di ricerca ha scoperto che i coperchi delle capsule dei semi si spiegano su una specie di cardine quando sono bagnati e poi si richiudono una volta asciutti. Questo cambia anche la curvatura dei coperchi: le valvole sigillano perfettamente i compartimenti dei semi in condizioni asciutte. La curvatura perviene inoltre l'apertura accidentale di un sigillo. "Si tratta in effetti di un meccanismo di piegatura coordinato in due direzioni, che conosciamo grazie agli origami mobili," spiega Matthew Harrington, il ricercatore a capo dello studio. I cinque coperchi della capsula del seme quindi si deformano a causa della loro raffinata struttura e di un'intelligente combinazione delle proprietà di vari materiali biologici. I coperchi hanno una forma triangolare, quando sono aperti, la capsula del seme assomiglia a una stella a cinque punte. Il loro tessuto si gonfia facilmente sul lato che, quando sono chiusi, è rivolto verso il basso e, quando sono aperti, verso l'alto. Il tessuto è diviso in due metà e passa sui coperchi aperti - quando la capsula è bagnata - da dentro verso fuori. Le due metà poi si chiudono in uno stretto crinale. In condizioni asciutte, una fenditura separa le due metà del tessuto. Quando sono asciutte, ci sono pareti di divisione tra i cinque compartimenti dei semi in queste fenditure, il che significa che i compartimenti sono perfettamente sigillati. Quando il coperchio si apre, si deforma in particolare nel punto in cui è attaccato alla capsula, fungendo da cardine. Il team però ha capito solo come il sigillo si apre osservando da vicino la struttura del tessuto che si gonfia. Questo tessuto consiste in cellule più o meno esagonali aperte sopra che formano una struttura a nido d'ape. Questi risultati di ricerca hanno implicazioni anche per futuri progetti in una serie di settori diversi. "Il meccanismo è interessante per applicazioni tecniche perché l'energia per il movimento direzionato è già conservata nel materiale," dice Peter Fratzl. Il team adesso esaminerà come si possono applicare queste conoscenze nel campo della biomedicina o dell'architettura. Il principio può essere anche trasferito a materiali che si espandono o si contraggono in modi molto diversi quando cambia la temperatura: per esempio, una tenda che si apre da sola sulla terrazza quando il sole diventa troppo caldo.Per maggiori informazioni, visitare: Istituto dei colloidi e delle interfacce Max Planck: http://www.mpikg.mpg.de/english/cont_issues/news/index.php(si apre in una nuova finestra)
Paesi
Germania