Tutti i più arguti meccanismi la natura li ha già escogitati. L'uomo non fa altro che osservarli ed imitarli.
Fonte
www.lescienze.it/news/2012/04/11/news/picchio_testa_decelerazione_microstruttura_ossa_del_cranio...
Quando martella i tronchi ad alta velocità, la testa di questo piccolo uccello subisce senza alcun danno ripetute, rapidissime decelerazioni, centinaia di volte superiori a quelle a cui è sottoposto un astronata al momento del lancio. Un’analisi della microstruttura delle ossa del cranio ha permesso di ottenere dati che potranno servire alla progettazione di caschi di protezione più efficaci.
Il picchio ha un posto di rispetto nella storia della scienza: Charles Darwin additò “le zampe, la coda, il becco e lingua" di questo uccello come mirabile esempio dell’adattamento alla predazione degli insetti nascosti nei tronchi degli alberi, trasformando il cavallo di battaglia di William Paley, autore dell’analogia dell’orologiaio a sostegno dell’esistenza di un progetto nella natura, in un'icona della teoria dell’evoluzione.
Eppure fino a oggi non era stato chiarito appieno come facesse questo piccolo uccello dal punto di vista biomeccanico a portare a termine il suo lavoro di perforazione senza subire danni. Per forare rapidamente il legno il picchio percuote infatti il tronco decine di volte al secondo con una velocità di impatto di 6-7 metri al secondo, raggiungendo forze di decelerazione enormi - anche di 1000 g - senza subire alcuna lesione al cranio, al cervello o agli occhi. Per confronto il limite di tolleranza all’accelerazione dell’uomo si aggira attorno ai 5 g, superati i quali in assenza di misure di protezione, sviene.
© Naturfoto Honal/CORBIS
Per capire come i picchi riescano a beccare ad alta velocità e frequenza così elevate senza risentirne, un gruppo di ricercatori dell’Università di Pechino e del Politecnico di Wuhan, in Cina, ha effettuato uno studio comparativo – ora pubblicato sulla rivista “Science China. Life Sciences” - delle proprietà meccaniche, della microstruttura e della composizione delle ossa del cranio e del becco di questo uccello, confrontandole con quelle di un altro uccello di analoghe dimensioni, l’allodola.
Dalle analisi è risultato che rispetto all’allodola il becco del picchio non presenta differenze significative, e che tutta la capacità di ammortizzare il potenziale traumatico della beccata va imputata al microstruttura e alla composizione delle ossa del cranio, che hanno mostrato di avere un carico di rotture dieci volte superiore a quello dell’allodola.
In particolare, la microstruttura delle ossa del cranio del picchio ha un maggior numero di larghe strutture ossee appiattite e spugnose, un maggior numero e spessore di trabecole ossee e una spaziatura più stretta fra di esse, capaci complessivamente di assorbire e smorzare l’impatto con grande efficienza, riducendo drasticamente lo stress a cui viene sottoposto il cervello. Anche la densità minerale ossea è decisamente più elevata nel picchio, superando quella dell’allodola del 40 per cento circa.
I ricercatori sottolineano che i dati ottenuti serviranno tra l'altro sia a ottimizzare le prestazioni dei caschi di protezione per l’uomo, sia degli involucri per strutture apparecchiature elettroniche.