Nel prossimo futuro dovremo imparare a coesistere con condizioni che di solito non stanno insieme: svolgere attività fisica quando fa molto caldo e con un basso consumo di acqua, oppure mantenere la temperatura corporea a basse temperature con un minimo dispendio di calorie. Per noi esseri umani normalmente queste condizioni significano che da un lato dobbiamo fare abbondanti sudate quando fa molto caldo e conseguentemente assumere elevate quantità di liquidi, mentre dall’altro, quando fa molto freddo, dobbiamo indossare abbigliamento pesante e ricorrere a vari sistemi di condizionamento degli ambienti domestici e di lavoro.
Gran parte dei problemi climatici che stiamo arrecando al pianeta dipendono proprio da queste difficoltà di adattamento, che sono quasi sempre di natura psicologica e di stile di vita insostenibili. Di conseguenza noi scegliamo i vestiti da indossare giorno dopo giorno, tralasciando le questioni legate alla moda, soprattutto per adattarci di volta in volta alle mutevoli condizioni atmosferiche. Basta poi un piccolo disagio corporeo per accendere e far funzionare al massimo gli impianti di condizionamento, con la conseguenza di dover aprire spesso le finestre per il troppo caldo creato negli ambienti in cui ci troviamo. Il non senso logico di questo spreco di energia (ottenuta da fonti fossili) si evidenzia chiaramente quando verifichiamo come per certi animali, grazie alla loro pelliccia, questo tipo di problemi sono del tutto inesistenti.
Il dromedario del deserto del Sahara (Camelus dromedarius ) è un animale molto particolare perché ha una capacità eccezionale di resistere alla fame e alla sete. In condizioni di alimentazione normale ha la capacità di incamerare nella sua voluminosa gobba una grande quantità di grasso e, quando può, riesce ad ingerire nel suo stomaco circa 100 litri di acqua in appena dieci minuti.
Questo gli permette di restare senza bere anche per 8 giorni consecutivi nelle attraversate del deserto, trasportando pesi fino a 200 kg a una velocità che può arrivare anche a 20 km l’ora su terreni non troppo accidentati. Proprio per la sua capacità di percorrere lunghe distanze in condizioni estreme già dai tempi antichi è stato denominato “la nave del deserto”. Fino a poco tempo si pensava che la loro grande resistenza alla sete dipendeva dal fatto che non hanno sudorazione: al tatto la loro pelliccia rimane completamente asciutta. Quasi per caso recentemente si è scoperto che invece non è così. Paradossalmente un esemplare di dromedario che resta con la sua pelliccia naturale intatta consuma una quantità di acqua notevolmente inferiore ad un esemplare che è stato tosato. E’ proprio la pelliccia, che in alcuni punti è profonda anche 10 centimetri, che consente a questi animali di rinfrescare il proprio corpo. Lo fa isolando dal calore esterno la sua pelle ricoperta da numerose ghiandole sudoripare: di fatto i dromedari sudano come noi esseri umani, ma grazie alla pelliccia l’evaporazione dell’acqua corporea avviene in un tempo molto più lungo. Tra la superficie esterna della pelliccia e della pelle, cioè nello spazio di pochi centimetri, le temperature possono differire fino 30 gradi Celsius: la differenza che di solito c’è tra una calda giornata d’estate e una fredda giornata d’inverno. Questa caratteristica è stata posta alla base per la produzione di nuovo sistemi di raffreddamento; con un sistema del genere (noto come aerogel-idrogel messo a punto dal MIT – Massachusetts Institute of Technology), attualmente si mantengono raffreddati a temperature molto basse e per lunghi periodi alcuni materiali biologici (tipo i vaccini per il Covid 19). In fase sperimentale ci sono anche dei tessuti isolanti che garantisco lo stesso risultato.
I marsupiali, in particolare i canguri australiani, sono molto conosciuti in ambito scientifico perché sono un genere di mammiferi che nascono prematuramente in una apposita “tasca” del corpo della madre (il marsupio) e poi continuano a svilupparsi al loro interno fino a quando riescono ad essere autonomi. C’è però una loro specie, i numbat, che non hanno il marsupio e i loro piccoli di fatto crescono restando sempre attaccati, anche per 6-7 mesi, al corpo della madre.
Ma non c’è solo questa caratteristica che li distingue. Questi animali si nutrono quasi esclusivamente di termiti e per questo, contrariamente agli altri marsupiali che si cibano di piante ed hanno una vita per lo più notturna, devono alimentarsi durante le ore diurne d’estate, mentre poi devono resistere alle basse temperature invernali, quando il cibo e scarso o assente. Essendo questa dieta significativamente ipocalorica, i numbat dispongono di una pelliccia con peli radi (i marsupiali invece hanno una pelliccia folta e spessa): in sostanza quando sono esposti a basse temperature e a venti intensi, questi animali usano la loro pelle come un pannello solare per mantenere la temperatura corporea a un livello ideale. Contrariamente ai dromedari, le pellicce dei numbat sono fatte apposta per recuperare calore esponendo più pelle possibile al sole. Ciò avviene facendo rizzare i loro peli (piloerezione) e creando uno strato d’aria che isola il corpo dalla perdita di calore. Grosso modo quello che succede a noi umani quando ci viene la cosiddetta “pelle d’oca”. Anche questa caratteristica sta producendo idee per la progettazione di sistemi mobili simili a capelli, da quelli microscopici a quelli architettonici, in grado di regolare il calore in risposta a condizioni ambientali mutevoli come temperatura, luce solare, vento e umidità. Questi sistemi potrebbero essere applicati a tessuti, materiali e strutture che catturano efficacemente il calore e prevengono la perdita di calore. In termini di ingegneria delle costruzioni, la creazione di “cappotti” (cioè imitando la presenza di pelliccia) consentirà un migliore isolamento termico degli edifici e una raccolta ottimale della radiazione solare.
Le lontre e le foche a loro volta hanno messo a punto con l’evoluzione un sistema di isolamento termico a due strati che oltre all’isolamento termico gli consente anche di stare “al caldo” mentre trascorrono lunghi periodi di tempo in acque estremamente fredde.
Anche in questi animali ci sono significative differenze che li distinguono da altri che appartengono allo stesso genere. I leoni marini e i trichechi hanno spessi strati di grasso che li tengono a loro volta “al caldo”, mentre le foche hanno strati molto più sottili: le lontre poi di grasso non ne hanno affatto. Le loro pellicce si affidano a strati di capelli molto specializzati nel non far penetrare l’acqua e nel trattenere il calore. In sostanza, mentre alcuni mammiferi acquatici fanno affidamento sul grasso per stare al caldo, le foche e le lontre si affidano alla loro pelliccia specializzata. Simpaticissima è anche la caratteristica delle lontre che mentre si cibano con la pancia all’insù sul pelo dell’acqua chiudo le proprie orecchie, come se fossero dei tappi naturali, per non farvi penetrare l’acqua. Anche queste caratteristiche dei tessuti impermeabili di pellicce biocomponenti, sono già state imitate per progettare nuovi prodotti che consentono un isolamento ottimale di edifici e di abiti verso le temperature esterne. Tutti ottimi esempi del potenziale per gli esseri umani di imitare le funzioni della natura, anche adattandole a forme molto diverse.
Gran parte dei problemi climatici che stiamo arrecando al pianeta dipendono proprio da queste difficoltà di adattamento, che sono quasi sempre di natura psicologica e di stile di vita insostenibili. Di conseguenza noi scegliamo i vestiti da indossare giorno dopo giorno, tralasciando le questioni legate alla moda, soprattutto per adattarci di volta in volta alle mutevoli condizioni atmosferiche. Basta poi un piccolo disagio corporeo per accendere e far funzionare al massimo gli impianti di condizionamento, con la conseguenza di dover aprire spesso le finestre per il troppo caldo creato negli ambienti in cui ci troviamo. Il non senso logico di questo spreco di energia (ottenuta da fonti fossili) si evidenzia chiaramente quando verifichiamo come per certi animali, grazie alla loro pelliccia, questo tipo di problemi sono del tutto inesistenti.Il dromedario del deserto del Sahara (Camelus dromedarius ) è un animale molto particolare perché ha una capacità eccezionale di resistere alla fame e alla sete. In condizioni di alimentazione normale ha la capacità di incamerare nella sua voluminosa gobba una grande quantità di grasso e, quando può, riesce ad ingerire nel suo stomaco circa 100 litri di acqua in appena dieci minuti.
Questo gli permette di restare senza bere anche per 8 giorni consecutivi nelle attraversate del deserto, trasportando pesi fino a 200 kg a una velocità che può arrivare anche a 20 km l’ora su terreni non troppo accidentati. Proprio per la sua capacità di percorrere lunghe distanze in condizioni estreme già dai tempi antichi è stato denominato “la nave del deserto”. Fino a poco tempo si pensava che la loro grande resistenza alla sete dipendeva dal fatto che non hanno sudorazione: al tatto la loro pelliccia rimane completamente asciutta. Quasi per caso recentemente si è scoperto che invece non è così. Paradossalmente un esemplare di dromedario che resta con la sua pelliccia naturale intatta consuma una quantità di acqua notevolmente inferiore ad un esemplare che è stato tosato. E’ proprio la pelliccia, che in alcuni punti è profonda anche 10 centimetri, che consente a questi animali di rinfrescare il proprio corpo. Lo fa isolando dal calore esterno la sua pelle ricoperta da numerose ghiandole sudoripare: di fatto i dromedari sudano come noi esseri umani, ma grazie alla pelliccia l’evaporazione dell’acqua corporea avviene in un tempo molto più lungo. Tra la superficie esterna della pelliccia e della pelle, cioè nello spazio di pochi centimetri, le temperature possono differire fino 30 gradi Celsius: la differenza che di solito c’è tra una calda giornata d’estate e una fredda giornata d’inverno. Questa caratteristica è stata posta alla base per la produzione di nuovo sistemi di raffreddamento; con un sistema del genere (noto come aerogel-idrogel messo a punto dal MIT – Massachusetts Institute of Technology), attualmente si mantengono raffreddati a temperature molto basse e per lunghi periodi alcuni materiali biologici (tipo i vaccini per il Covid 19). In fase sperimentale ci sono anche dei tessuti isolanti che garantisco lo stesso risultato.I marsupiali, in particolare i canguri australiani, sono molto conosciuti in ambito scientifico perché sono un genere di mammiferi che nascono prematuramente in una apposita “tasca” del corpo della madre (il marsupio) e poi continuano a svilupparsi al loro interno fino a quando riescono ad essere autonomi. C’è però una loro specie, i numbat, che non hanno il marsupio e i loro piccoli di fatto crescono restando sempre attaccati, anche per 6-7 mesi, al corpo della madre.
Ma non c’è solo questa caratteristica che li distingue. Questi animali si nutrono quasi esclusivamente di termiti e per questo, contrariamente agli altri marsupiali che si cibano di piante ed hanno una vita per lo più notturna, devono alimentarsi durante le ore diurne d’estate, mentre poi devono resistere alle basse temperature invernali, quando il cibo e scarso o assente. Essendo questa dieta significativamente ipocalorica, i numbat dispongono di una pelliccia con peli radi (i marsupiali invece hanno una pelliccia folta e spessa): in sostanza quando sono esposti a basse temperature e a venti intensi, questi animali usano la loro pelle come un pannello solare per mantenere la temperatura corporea a un livello ideale. Contrariamente ai dromedari, le pellicce dei numbat sono fatte apposta per recuperare calore esponendo più pelle possibile al sole. Ciò avviene facendo rizzare i loro peli (piloerezione) e creando uno strato d’aria che isola il corpo dalla perdita di calore. Grosso modo quello che succede a noi umani quando ci viene la cosiddetta “pelle d’oca”. Anche questa caratteristica sta producendo idee per la progettazione di sistemi mobili simili a capelli, da quelli microscopici a quelli architettonici, in grado di regolare il calore in risposta a condizioni ambientali mutevoli come temperatura, luce solare, vento e umidità. Questi sistemi potrebbero essere applicati a tessuti, materiali e strutture che catturano efficacemente il calore e prevengono la perdita di calore. In termini di ingegneria delle costruzioni, la creazione di “cappotti” (cioè imitando la presenza di pelliccia) consentirà un migliore isolamento termico degli edifici e una raccolta ottimale della radiazione solare.Le lontre e le foche a loro volta hanno messo a punto con l’evoluzione un sistema di isolamento termico a due strati che oltre all’isolamento termico gli consente anche di stare “al caldo” mentre trascorrono lunghi periodi di tempo in acque estremamente fredde.
Anche in questi animali ci sono significative differenze che li distinguono da altri che appartengono allo stesso genere. I leoni marini e i trichechi hanno spessi strati di grasso che li tengono a loro volta “al caldo”, mentre le foche hanno strati molto più sottili: le lontre poi di grasso non ne hanno affatto. Le loro pellicce si affidano a strati di capelli molto specializzati nel non far penetrare l’acqua e nel trattenere il calore. In sostanza, mentre alcuni mammiferi acquatici fanno affidamento sul grasso per stare al caldo, le foche e le lontre si affidano alla loro pelliccia specializzata. Simpaticissima è anche la caratteristica delle lontre che mentre si cibano con la pancia all’insù sul pelo dell’acqua chiudo le proprie orecchie, come se fossero dei tappi naturali, per non farvi penetrare l’acqua. Anche queste caratteristiche dei tessuti impermeabili di pellicce biocomponenti, sono già state imitate per progettare nuovi prodotti che consentono un isolamento ottimale di edifici e di abiti verso le temperature esterne. Tutti ottimi esempi del potenziale per gli esseri umani di imitare le funzioni della natura, anche adattandole a forme molto diverse.Leggi anche su questo sito:
