La lingua del gatto. (A) Le quattro fasi della toelettatura del gatto:estensione della lingua, espansione laterale della lingua, spazzata della lingua attraverso la pelliccia e infine retrazione della lingua in un ricciolo a forma di V. (B) (in alto) Spine della lingua di gatto quando il tessuto è diritto e arricciato, (in basso) la lingua di gatto imita quando il substrato in silicone è dritto e arricciato. Credito:Noel, et al.
Hai mai guardato bene la lingua di un gatto? Se è così, potresti aver notato il piccolo, "spine" taglienti sulla sua superficie.
Guardando il suo gatto leccare una spessa, coperta in microfibra e diventare immediatamente con la lingua fuori è stato tutto ciò che è servito per ispirare Alexis Noel, un dottorando in ingegneria meccanica, lavorando nell'Hu Biolocomotion Lab della Georgia Tech, per esplorare le strane "spine" che ha notato mentre aiutava a districare il suo gatto.
Se non hai mai guardato da vicino la lingua di un gatto, immagina che sia ricoperto da minuscoli ganci simili a velcro e mentre scivola sulla pelliccia, questi ganci catturano grovigli e strappi. "Quando la lingua del gatto incontra un intoppo, tira sui ganci, che ruotano per penetrare ulteriormente nell'intoppo. Come un missile a ricerca di calore per gli ostacoli, la mobilità del gancio consente al gatto di separare meglio i grovigli, " ha detto Noel.
Durante il 69° incontro annuale della Divisione di Fluidodinamica (DFD) dell'American Physical Society, che si terrà dal 20 al 22 novembre, a Portland, Oregon, Noel descriverà questo concetto, che lei paragona all'uso di spazzole per capelli rigide contro morbide, e cosa potrebbe abilitare.
"Una tipica spazzola per capelli ha le spine che sporgono dritte. Quando i capelli si raccolgono sulla spazzola formano uno spesso tappeto che deve essere rimosso a mano, " ha spiegato Noel. "In confronto, le spine flessibili del gatto lo rendono più facile da pulire. Quando non in uso, le spine su una lingua di gatto giacciono quasi piatte contro la sua superficie, come tegole sovrapposte. Questa configurazione prevede aperture in un'unica direzione, consentendo di rimuovere il pelo intorno alle setole con un solo dito. Queste aperture sono rivolte verso la gola del gatto e [sono] anche il motivo per cui i gatti ingoiano i capelli e finiscono con i boli di pelo".
Portare il concetto in laboratorio e utilizzare apparecchiature di videografia macro e ad alta velocità, Noel e colleghi sono stati in grado di ingrandire e osservare la forma e la flessibilità uniche delle spine della lingua durante la toelettatura. "In termini di forma e nitidezza, mi ricorda gli artigli di gatto. E questo apre un'altra domanda sul perché tutti gli artigli hanno una forma così simile, " ha detto Noel.
Per aiutare a esplorare le loro teorie, i ricercatori sono diventati il primo gruppo a stampare in 3D un'imitazione della lingua di gatto su una scala del 400%.
Cosa hanno imparato? "Sia la lingua di gatto che il mimic sono molto bravi a pulire e rimuovere i grovigli nei campioni di pelliccia, " ha detto. "Abbiamo anche scoperto che la lingua di gatto è autopulente, è facile rimuovere i peli sotto le spine semplicemente spazzolando la lingua dalla punta all'estremità".
Ciò potrebbe avere importanti implicazioni per il mondo della robotica morbida, in cui i ricercatori stanno ancora lottando per trovare il modo in cui i materiali morbidi aderiscono alle superfici. "La lingua di gatto è flessibile, ma può separare i grovigli nella pelliccia, " Ha detto Noel. "Quindi stiamo cercando di sviluppare una superficie ispirata alla lingua di gatto basata sul nostro mimic stampato in 3D. La flessibilità delle spine della lingua dei gatti può avere applicazioni di vasta portata da una spazzola per capelli facile da pulire alla pulizia delle ferite in campo medico".
Prossimo, il gruppo intende esplorare come la distanza tra le spine della lingua di gatto influenzi la resistenza all'attrito. "Con questa conoscenza, possiamo sviluppare una spazzola per capelli adatta alla cura umana, " disse Noel. "Vorremmo anche studiare le lingue delle tigri, leoni e altri grandi felini per capire come le spine della lingua si adattano alla famiglia dei gatti".
Intanto, Noel e colleghi stanno progettando di sviluppare la tecnologia di imitazione della lingua di gatto attraverso l'Innovation Corps presso la Georgia Tech e parlare con i consumatori, specialisti di bellezza e specialisti di dispositivi medici negli Stati Uniti sulle opportunità di applicazione. "Abbiamo già presentato un modulo di divulgazione della tecnologia e intendiamo depositare un brevetto entro il prossimo anno, " lei ha aggiunto.
