Sofia Belardinelli per il BoLive descrive la biomimetica, una disciplina che si ispira alle strutture e ai meccanismi biologici per elaborare soluzioni ingegneristiche.
Un gruppo di ricercatori tedeschi, composto da esperti di medicina, chirurgia, morfologia funzionale e biologia evoluzionistica, ha applicato la biomimetica alla chirurgia endoscopica.

In particolare, hanno studiato le caratteristiche morfologiche e funzionali del morso della formica rossa (Formica rufa) per migliorare un fondamentale strumento: il porta-aghi endoscopico. Questo strumento è essenziale per operazioni di precisione, ma spesso presenta problemi legati alla presa. I ricercatori si sono ispirati al morso della formica per sviluppare nuovi modelli di porta-aghi endoscopici. Le caratteristiche del morso della formica rossa che hanno guidato il loro lavoro includono anche una particolare “cerniera” che permette un movimento articolato e una presa di precisione a grandezza miniaturizzata, oltre al tipo di asse della mandibola che è inclinato sia orizzontalmente che verticalmente. La terza caratteristica che hanno analizzato gli studiosi è il modo in cui i muscoli trasmettono la forza del morso, con un sistema che ricorda il principio delle forbici.

Alla luce di questa approfondita analisi, i ricercatori hanno sviluppato tre diversi modelli 3D di porta-aghi basati su altrettanti design evoluzionistici, ognuno dei quali progettato per implementare una delle tre caratteristiche. In tutti e tre i casi, i modelli modificati hanno mostrato una forza e una stabilità molto maggiori (in alcuni casi, più del +200%) rispetto ai modelli standard, non ispirati al morso della formica. Tutti e tre i modelli, hanno concluso gli autori nell’articolo su PNAS, «raggiungono un buon compromesso tra forza di trasmissione, praticità d’uso e controllo da parte del chirurgo». Il prossimo passo consiste nel trasformare questi modelli – per ora soltanto ideali – in prodotti reali e, compiendo un ulteriore passo in avanti, nello sviluppare un porta-aghi che combini tutte e tre le caratteristiche ottimizzandone le interazioni, come già avviene in natura.

Questo esempio di biomimetica dimostra come la natura possa fornire soluzioni innovative per sfidare e risolvere problemi complessi.

Un video di Rai Cultura ripercorre la storia della biomimetica con alcuni esempi di applicazione.

Biomimetica è il termine con cui si definiscono collettivamente le tecnologie che si ispirano alle soluzioni ispirate a quelle che in natura sono adottate da piante e animali. Il sonar e il radar, ad esempio, imitano l’apparato di geolocalizzazione del pipistrello; il velcro è simile al sistema con cui i semi di alcune piante dotati di uncini si agganciano al pelo degli animali per diffondersi sul territorio; i tessuti antimacchia invece riproducono il modo con cui la foglia di loto si libera del fango.