Mi bagno, ma non mi ghiaccio. Svelato il ‘trucco’ del pinguino

I pinguini antartici vivono in un ambiente molto particolare, dove la temperatura dell’aria può scendere fino a 40 gradi sotto lo zero e il vento può raggiungere velocità di 40 metri al secondo.

Eppure, anche se questi uccelli entrano ed escono dall’acqua a loro piacimento, mostrandosi a proprio agio con temperature così basse, il loro piumaggio appare sempre libero dal ghiaccio.

I ricercatori hanno esaminato le piume di pinguino in maniera molto dettagliata e ora ritengono di aver individuato il ‘trucco’ antighiaccio messo in atto dai pinguini: una combinazione di nanostrutture e un olio particolare rendono le piume dei pinguini antartici ultrarepellenti all’acqua.

Le goccioline d’acqua, a contatto con le piume, assumono una forma microsferica così fitta che è difficile per il calore del corpo raggiungere la goccia e l’acqua rotola via prima di congelare.

I ricercatori hanno presentato i risultati della loro ricerca al Meeting annuale della American Physical Society’s Division of Fluid Dynamics, tenutosi a Boston, Massachussetts, dal 22 al 24 novembre scorsi.

Pirouz Kavehpour, docente del Dipartimento di Meccanica e Ingegneria Aerospaziale presso l’Università della California, a Los Angeles (UCLA), mentre assisteva alla proiezione di un documentario naturalistico sui pinguini, era rimasto incuriosito dalla completa assenza di ghiaccio sui corpi di questi uccelli.

“Ho notato che i pinguini uscivano dall’acqua molto fredda in un ambiente particolarmente gelido, senza che si formasse ghiaccio sulle piume”, racconta.
Postosi in contatto con Judy St. Leger, zoologa esperta di pinguini a livello mondiale, Kavehpour ebbe la conferma che in realtà non era mai stato osservato del ghiaccio sul manto di piume di questi uccelli.

Pinguino Gentoo (Pygoscelis papua)

Per saperne di più, i due scienziati unirono i loro sforzi e iniziarono a studiare le piume di pinguino mediante la microscopia elettronica a scansione, scoprendo così che le piume erano dotate di minuscoli pori che intrappolano l’aria, rendendo la superficie completamente impermeabilizzata.

Su tali superfici, le gocce d’acqua si comportano come sfere. Secondo Kavehpour, questa geometria ritarda la formazione di ghiaccio a causa del pochissimo tempo in cui l’acqua resta a contatto con la superficie ed il calore del corpo non riesce a farsi sentire.

Ma c’era dell’altro. I pinguini secernono sulle penne un olio che viene prodotto da una ghiandola vicina alla base della coda. La combinazione dei pori, di dimensioni nanometriche, con questo tipo di olio rende le piume estremamente idrorepellenti.

Pinguino di Magellano (Spheniscus magellanicus)

Gli studiosi hanno esaminato accuratamente le piume del pinguino Gentoo (Pygoscelis papua), che vive in Antartide e in alcune parti del Sud America, confrontandole poi con le piume del pinguino di Magellano (Spheniscus magellanicus), che vive in climi più caldi, in paesi come Cile, Argentina e Brasile.

E’ stata scoperta una notevole differenza tra le due specie. I pori dei pinguini Gentoo non sono presenti sulle piume del pinguino di Magellano e anche il tipo di olio secreto è apparso diverso, per nulla idrorepellente.

Le osservazioni fatte sui pinguini potrebbero trovare applicazioni per tutti coloro che hanno a che fare con il ghiaccio e gli inconvenienti che può creare.

Per esempio, la formazione di ghiaccio sulle parti più esposte di un aereo, le ali, il timone e le alette, può alterare le proprietà aerodinamiche del velivolo e causare problemi molto seri e pericolosi.

Le compagnie aeree investono molto nel far fronte a questi problemi e potrebbero trovare qualche soluzione studiando le metodologie dei pinguini e cercando di applicarle agli aerei, con conseguenti vantaggi economici e strutture magari più rispettose dell’ambiente.

“Appare ironico che un uccello che non vola neppure, possa aiutare un aereo a volare in modo più sicuro”, è stato il commento di Kavehpour.