Applicazioni tecnologiche del cerume

Mentre la maggior parte della gente considera il cerume una secrezione fastidiosa e sgradevole e la sua presenza un indice di scarsa igiene, Alexis Noel, ricercatrice della Scuola di Scienze biologiche presso il Georgia Institute of Technology di Atlanta (USA), intravede invece le potenzialità connesse al suo impiego come ‘filtro’, in campo tecnologico; particolarmente, nella robotica.

Come spesso accaduto in passato, anche per scoperte di importanza rilevante, quali la legge di Archimede sul galleggiamento dei corpi, la formulazione della legge sulla gravità di Newton o il parafulmine di Beniamino Franklin – l’intuizione è scaturita da un episodio di vita quotidiana.

Campionamento degli animali e del loro cerume (Society for Integrative and Comparative Biology – SICB)

Noel racconta di come nacque questo suo interesse per il cerume, attribuendolo ad un evento capitato a lei e al suo ragazzo durante una vacanza estiva, dopo un’immersione subacquea.

Al suo compagno era rimasta dell’acqua in un orecchio e, sul momento, i due giovani non riuscivano a trovare un sistema pratico per toglierla. Così, dovettero ricorrere alle cure di un medico, che indicò nel ‘tappo’ di cerume all’interno dell’orecchio l’ostacolo che impediva all’acqua di uscire dal condotto uditivo.

“Un paio d’anni dopo, ricordando l’episodio, mi domandai come fosse stato possibile che l’acqua avesse potuto essere trattenuta nell’orecchio a quel modo. E così, cominciai a pormi delle domande sul cerume e sulla sua funzione”, narra ancora Noel.

Parlandone tra colleghi del Georgia Institute, i ricercatori realizzarono che questa secrezione corporea, potenzialmente, poteva considerarsi un ottimo modello su cui investigare per sviluppare adesivi da applicarsi in campo tecnologico.

Prima, però, si doveva comprendere meglio in che modo il cerume svolgesse la sua funzione, apparentemente complessa.

La ricercatrice, assieme al collega Zac Zachow, iniziò quindi a studiare vari tipi di cerume, raccogliendo campioni di diversi animali; maiali, pecore, conigli e cani.

Quel che i due ricercatori riuscirono a trovare si rivelò molto interessante.

Innanzitutto, fu osservato che le proprietà del cerume sono estremamente simili in tutti i  mammiferi esaminati, seppure con orecchi tanto diversi per forma e dimensioni. Lo spessore, il modo in cui si deposita, l’aspetto, sono molto simili. Tutte indicazioni che portano a concludere che le proprietà del cerume sembrano essere una soluzione molto funzionale tra le specie.

I due ricercatori hanno esaminato anche la forma del canale auricolare degli animali e i diversi movimenti della mascella per vedere come questi fattori potessero influenzare in qualche modo il movimento del cerume e la sua fuoruscita dall’orecchio.

Da queste indagini è risultato che il cerume è un fluido con particolari caratteristiche fisiche, un fluido ‘non newtoniano’. Se non toccato, è molto denso e appiccicoso, viscoso come la melassa, e non scorre. Ma se viene applicata su di esso una forza, sia pur minima, il cerume acquista una certa mobilità.

Come risultato finale, il cerume è da considerarsi un eccellente filtro per l’aria e, così come era successo con l’acqua che doveva uscire dall’orecchio del ragazzo di Noel, allo stesso modo costituisce un ostacolo per particelle estranee che intendono entrare nel condotto uditivo, trattenendole in una sorta di ‘ragnatela’ formata da piccoli peli rivestiti dal cerume, che fa da collante, proteggendo così l’orecchio interno da polvere e batteri.

Noel e Zachow hanno anche scoperto che, all’accumulo della polvere, il cerume diventa ‘friabile’. “Come quando, preparando il pane, si aggiunge farina all’impasto”, spiega Noel.

Questa azione permette al cerume impastato di polvere di separarsi e cadere, facendo spazio a nuovo cerume più pulito, che continua ad assolvere la sua funzione all’interno dell’orecchio.

Queste proprietà filtranti hanno suscitato l’interesse di Noel per le applicazioni pratiche che possono essere pensate.

Una delle potenziali applicazioni è creare una sorta di superficie adesiva, che può essere usata in un sistema di ventilazione nel campo della robotica o per altri tipi di macchine.

“Ovviamente non produrremo cerume per proteggere dalla polvere una sonda rover su Marte”, ride Noel. “Stiamo ancora cercando di capire meglio cos’è il cerume e il modo in cui svolge la sua funzione. Una volta che lo conosceremo completamente, saremo realmente in grado di usarlo in campo tecnologico”.