Dal progetto leonardesco dell’elicottero al velcro, dalle superfici autopulenti alle strutture architettoniche, la biomimesi migliora le tecnologia prendendo la natura come modello
La biomimesi prende la natura e gli esseri viventi come fonte di ispirazione e ne replica i processi biologici e biomeccanici nella tecnologia. Ciò avviene in ragione del fatto che gli organismi viventi hanno evoluto strutture più complesse rispetto a quelle ideate dagli esseri umani perché hanno potuto “sperimentare” per milioni di anni e in uno spazio esteso come l’intero globo. Da questo doppio vantaggio spaziale e temporale sono scaturite soluzioni straordinarie che gli esseri umani – in un arco temporale di pochi anni e nello spazio ristretto dei laboratori – hanno imitato per risolvere problemi ingegneristici come l’autogenerazione, lo sfruttamento dell’energia solare e il volo. L’altro vantaggio del mondo animale è stato il fatto di poter sperimentare senza alcun tipo di limitazione: le invenzioni della flora e della fauna, infatti, sono casuali, estese in ogni direzione e vengono ereditate diventando un carattere distintivo della specie.
Da Leonardo a Hedy Lamarr
Uno degli esempi più citati quando si parla di biomimesi è quello del progetto leonardesco della vite aerea che si trova nel manoscritto B, foglio 83v. del Codice Atlantico conservato alla Biblioteca Ambrosiana di Milano. Leonardo da Vinci osservò come alcuni semi, per esempio quello dell’acero, fossero in grado di volteggiare in aria per un tempo cinque volte superiore a quello di un seme sprovvisto di alette. L’eclettico inventore rinascimentale intuì come l’aria fosse in grado di opporre resistenza a una struttura in grado di sfruttarne le proprietà. Il progetto di Leonardo prevedeva una tela a forma di spirale, disposta attorno ad un albero verticale, innestato su una piattaforma centrale: “Se questo strumento a vite sarà ben fatto, cioè fatto di tela lina, stopata, i suoi pori trattati con amido, e svoltata con prestezza, detta vite si farà la femmina nell’aria e monterà in alto” scrisse intorno al 1485 a commento del disegno progettuale. Nel 1907, oltre quattro secoli dopo, sfruttando il principio intuito da Leonardo, Paul Cornu divenne la prima persona a volare in elicottero.
Anche i fratelli Wilbur e Orwill Wright prima di staccare il loro Flyer da terra osservarono come gli uccelli sfruttano il movimento rotatorio dell’estremità delle loro ali per far ruotare il loro corpo attorno a un asse longitudinale. Grazie a questa constatazione gli inventori dell’aeroplano compresero che per essere sicuro un velivolo avrebbe dovuto sviluppare un meccanismo capace di far inclinare il mezzo di lato, proprio come accade per gli uccelli. Per viaggiare in sicurezza su di un velivolo doveva essere possibile cambiare direzione con una virata e correggere gli sbandamenti involontari dovuti al vento, fu da questa esigenza che nacque il sistema dello svergolamento alare.
L’eclettica Hedy Lamarr – attrice hollywoodiana e scienziata che ha contribuito all’invenzione del wireless – fu legata sentimentalmente all’aviatore e cineasta Howard Hughes. Nel corso della loro relazione, Lamarr studiò il volo degli uccelli più veloci e, mettendo in atto un procedimento biomimetico, disegnò per Hughes alcuni progetti di aeroplani con un’aerodinamica in grado di raggiungere velocità più elevate del solito.
Invenzioni che copiano la natura
Nel 1851, in occasione della prima Esposizione Universale, l’edificazione del Crystal Palace fu affidata all’architetto e botanico Joseph Paxton. Caratterizzata da 84.000 mq di vetri, la cattedrale di Paxton nasceva dalla sua esperienza di costruttore di serre, ma anche dall’osservazione delle costole di cellulosa di un giacinto sudamericano capaci di conferire alla foglie di questa pianta la capacità di sostenere un peso di 130 kg. Replicando biomimeticamente quella tipologia di disegno geometrico a coste flessibili, Paxton concepì la struttura del palazzo londinese. Nel 1957 l’ingegnere svizzero Georges de Mestral osservò quanto tenacemente i semi di bardana si attaccassero agli abiti grazie ai loro minuscoli uncini. Dopo otto anni di studi riuscì a realizzarne l’equivalente sintetico inventando una tecnologia che utilizziamo quotidianamente quando ci vestiamo: il velcro. E che cos’è il movimento dei pannelli fotovoltaici orientabili (o inseguitori solari) se non la riproposizione artificiale del movimento naturale compiuto dai girasoli?
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Il mondo animale è davvero una fonte d’ispirazione inesauribile alcuni adesivi strutturali sono stati inventati studiando le proprietà adesive del geco e delle valve di alcuni molluschi. Anche l’invenzione del sonar è figlia dello studio dell’ecolocalizzazione dei pipistrelli. I regni vegetale e animale sono, per gli sguardi capaci di osservarli con acutezza, un’inesauribile prontuario di soluzioni a problemi tecnici in grado di riservarci ancora molte sorprese.
