Le formiche conoscono la fisica e la usano per scavare i loro tunnel Fonte foto: 123rf
SCIENZA

Le formiche conoscono la fisica e la usano per scavare i loro tunnel

Un gruppo di ricercatori ha studiato le loro caratteristiche scoprendo che le formiche adottano tutte le migliori soluzioni ingegneristiche per realizzarli. I formicai sono lunghi metri e capaci di resistere per anni.

Le formiche potrebbero insegnarci qualcosa di utile per migliorare la tecnologia dei robot scavatori del futuro. Come? Grazie alle tecniche che adottano per costruire i loro formicai. Questi minuscoli esserini userebbero la fisica per realizzare i loro tunnel lunghi metri e capaci di resistere per anni. La scoperta è stata fatta dai ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) che hanno studiato le caratteristiche interne dei formicai utilizzando i raggi X.  I risultati sono stati pubblicati sulla rivista dell’Accademia americana delle scienze (Pnas) e suggeriscono che le formiche adottino tutte le migliori soluzioni ingegneristiche per creare i loro percorsi.

L’ingegneria delle formiche per costruire i formicai

Questi insetti sono conosciuti per la loro cooperazione e laboriosità. Lavorano tutto il giorno e spesso capita di vedere sul terreno dei piccoli buchi con montagnole di sabbia dai quali entrano ed escono centinaia di formiche. Penetrare e osservare i formicai dall’interno è però complicato e i ricercatori, guidati da Jose Andrade, hanno così pensato di usare una macchina per le tomografie a raggi X. Nell’esperimento sono state osservate colonie di formiche mietitrici molto comuni negli Stati Uniti. Gli insetti sono stati messi all’interno di contenitori di terra che venivano scansionati a intervalli di 10 minuti. L’obiettivo dello studio era era in particolare osservare le tecniche usate per la costruzione dei tunnel e quali granelli di terra e sabbia venivano rimossi durante il lavoro.

L’osservazione durante gli scavi delle formiche

L’osservazione ha mostrato come le formiche, durante lo scavo, realizzino degli "archi" nel terreno vicino alle gallerie vere e proprie che hanno lo scopo di ridurre la pressione della terra e quindi ridurre il rischio di crolli. Inoltre le colonie di insetti riescono a scegliere il miglior angolo di incidenza per la discesa. Ogni materiale, per le proprie caratteristiche, ha un angolo limite superato il quale frana. Secondo i ricercatori le formiche sono in grado di capire rapidamente quale sia l’angolo limite di discesa in funzione del materiale su cui stanno lavorando.Grazie allo studio sono stati individuati comportamenti molto semplici ma efficienti delle formiche mentre scavano le loro gallerie che potrebbero presto essere adottati da minirobot scavatori da usare per esplorazioni sotterranee o come minatori.

Per la costruzione di robot, gli esperti stanno prendendo sempre più spunto dal mondo degli insetti. Recentemente è entrato nel Guinness dei Primati Robeetle, un piccolo scarabeo robotico dal peso di soli 88 mg.

Stefania Bernardini

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