Stavano solo cercando di fabbricare nuove molle per supportare un progetto di imaging inspirato ai cefalopodi, molluschi marini privi di conchiglia, quando si sono imbattuti in una emielica, una delle forme più rare osservare in natura. E’ quello che è successo a un gruppo di ricercatori di Harvard, che si sono quindi chiesti se, dietro questa rara struttura tridimensionale, ci siano dei fattori specifici che ne controllano la formazione. I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati in uno studio su Plos One.
Per rispondere alla domanda, gli scienziati hanno eseguito numerosi esperimenti che hanno coinvolto l’allungamento e il rilasciamento di diverse bande elastiche, assieme a simulazioni numeriche e analisi dei vari processi. Sapere precisamente come creare queste strutture in modo prevedibile e consistente, infatti, potrebbe consentire ai ricercatori di realizzare queste caratteristiche geometriche in nuove molecole che potrebbero essere usate per produrre nuove nanotecnologie, come sensori, risuonatori e assorbitori di onde elettromagnetiche.
“Una volta in grado di fabbricare queste forme complesse e di controllarle, il passo successivo è vedere se possiedono caratteristiche inusuali, per esempio qual è il loro effetto sulla propagazione della luce,” ha spiegato Katia Bertoldi, della Harvard School of Engineering and Applied Sciences.
Gli esperimenti hanno fornito preziose informazioni riguardo ai fattori che regolano la formazione di strutture come queste: i ricercatori hanno ad esempio scoperto che, quando una banda elastica è molto più larga che alta, essa produce un’elica. Ma esiste un valore limite del rapporto larghezza/lunghezza, oltre il quale l’elica diventa una emielica, ossia un’elica che cambia orientamento in uno o più punti.
“Il numero di deviazioni, il diametro, tutto quanto è interamente determinato,” ha spiegato Jia Liu, membro del gruppo che ha condotto la ricerca, “Non c’è casualità; è completamente deterministico. Quindi se vuoi realizzare un centinaio di queste forme, verranno fuori sempre uguali.”
Riferimenti: PLOS ONE doi: 10.1371/journal.pone.0093183
Credits immagine: Jiangshui Huang
Mi sembra il modo in cui normalmente si deforma un cavo ritorto, come quello di un rasoio elettrico.
E’ capitato spesso che, stiracchiando i vecchi cavi neri a spirale delle cornette telefoniche si sia formata la emispirale come da foto.Tale fenomeno e’ probabilmente da ascrivere alla diversa elasticita’ dei materiali che costituivano il cavo.Anche nel caso in questione, a parte la forma che ne puo’ accetuare l’effetto, l’oggetto e’ costituito da tre materiali:Uno blu, uno rosso e tra di loro un collante.Se avete ancora uno di questi vecchi cavi a spirale provate prima a srotolare la spirale e man mano a tendere il cavo.