Il miglior pennello: gli scienziati hanno scoperto i segreti della lingua del gatto e hanno creato la sua controparte artificiale

I gatti sono noti come incredibili pulitori: durante le loro ore di veglia, trascorrono un quarto del loro tempo libero a lavarsi. La lingua di un gatto ha una superficie ruvida che la aiuta a pulirsi perfettamente.

L’ingegnere meccanico Alexis Noel del Georgia Institute of Technology ha studiato a lungo la struttura e il funzionamento di questo “strumento” unico. Secondo l’autrice, gli scienziati hanno da tempo ipotizzato che le lingue dei felini siano costellate di piccole sporgenze simili a coni. Tuttavia, ha iniziato a dubitarne dopo che il suo gatto ha erroneamente cercato di leccare il plaid e la sua lingua si è “incastrata” nel tessuto.

Nel 2016, Noelle ha scoperto che la lingua di un gatto è in realtà ricoperta di speroni che assomigliano notevolmente agli artigli (chiamati papille). Alcuni di essi, chiamati “ganci”, aiutano a raccogliere lo sporco e a creare un effetto pettine. Altri, chiamati “Velcro”, aiutano a raccogliere i peli caduti.

Il ricercatore ha voluto studiare più in dettaglio il processo di distribuzione della saliva sulla superficie del pelo.

(Si noti che questo “detergente” non solo scioglie il grasso e la sporcizia, ma lubrifica anche il mantello, aumentando l’attrito tra i peli, in modo che l’animale non soffra quando perde il pelo).

Questo argomento interessa anche il collega Noel David Hu, che studia la dinamica dei fluidi. Hanno condotto un altro studio che, secondo le loro previsioni, sarà utile per lo sviluppo di nuove tecnologie e dispositivi.

Gli scienziati hanno eseguito una tomografia computerizzata della lingua dei gatti e hanno confermato che le papille che la ricoprono assomigliano a degli uncini. Normalmente sono abbassate e rivestono la superficie della lingua, ma quando i muscoli della lingua si muovono, queste appendici si spostano verso l’alto.

Chiedendo a guardie zoofile e tassidermisti, i ricercatori hanno ottenuto altri campioni su cui lavorare. Alla fine hanno esaminato le lingue di diversi felini: linci, puma, tigri, leoni e persino leopardi delle nevi.

Le scansioni in 3D hanno mostrato che gli speroni delle lingue di tutti questi animali hanno una forma simile, con cavità alle loro estremità come la lettera latina U.

Per vedere cosa succede alla saliva quando gli animali si leccano la pelliccia, gli esperti hanno usato un colorante alimentare liquido. Aggiungendone delle gocce alla superficie delle lingue, hanno visto che il liquido entra nelle cavità a forma di U. I ricercatori spiegano che le gocce di saliva intrappolate nella bocca si dirigono verso il mantello non appena la lingua lo tocca.

A quanto pare, si tratta di una proprietà del liquido chiamata tensione superficiale.

Le forze di coesione assicurano che le gocce si formino dalle molecole liquide e le forze di adesione aiutano le gocce ad aderire alle papille. La presenza di cavità a forma di U alle loro estremità sembra contribuire a far sì che le gocce di saliva penetrino attraverso gli strati superiori del mantello fino a quelli più profondi e raggiungano la pelle.

Come ha osservato Noel in un’intervista al National Geographic, se le papille non fossero ricurve come artigli, sarebbe impossibile ottenere un simile effetto.

È stato anche scoperto che ogni “uncino” sulla lingua del gatto domestico medio può trasportare 4,1 microlitri di liquido. Nel corso di una giornata, la lingua di un gatto deposita circa 48 millilitri di saliva sulla sua pelliccia.

Inoltre, osservando tre gatti domestici a pelo corto che si lavavano, gli scienziati hanno scoperto che le papille della loro lingua potevano ruotare quando incontravano un “ostacolo”, cioè una lanugine. Questa rotazione permette di inumidire maggiormente i peli aggrovigliati in modo che la lingua possa pettinarli.

Noel e Hu hanno anche confrontato la lunghezza, la densità e lo spessore dei peli con la lunghezza dei ciuffi sulla lingua di diversi felini. È emerso che in tutti i casi le papille erano di lunghezza tale da poter “sfondare” il pelo e raggiungere la pelle dell’animale.

L’unica eccezione era rappresentata dai gatti persiani. I proprietari devono pettinarli regolarmente, poiché non sono in grado di gestire da soli il loro pelo soffice.

Tuttavia, mantenere il pelo pulito non è l’unico scopo del lavaggio quotidiano.

L’idratazione del pelo e della pelle svolge un ruolo importante nella termoregolazione, come confermato dalla termografia a infrarossi (a proposito, i gatti hanno ghiandole sudoripare solo sulla pelle delle zampe). Si è scoperto che l’evaporazione della saliva raffredda il corpo del gatto di poco più di un grado Celsius – questa era la differenza tra la temperatura della pelle e dello strato superiore della pelliccia, registrata dalle telecamere termiche.

Secondo gli scienziati, i risultati non solo soddisfano la curiosità, ma hanno anche applicazioni pratiche. Per esempio, Noelle e i suoi colleghi hanno stampato in 3D un dispositivo chiamato TIGR (tongue-inspired grooming brush). Il risultato è una spazzola per la toelettatura che imita la lingua del gatto.

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Gli ingegneri ritengono che TIGR sarà ideale per la pulizia di divani, tappeti e altri rivestimenti dal pelo del gatto, un aspetto particolarmente importante per le persone soggette ad allergie. Inoltre, consentirà ai proprietari di spazzolare il pelo degli animali domestici in modo più efficace e di applicare creme o lozioni terapeutiche sulla loro pelle (cosa che in precedenza richiedeva la rasatura).

Inoltre, gli speroni a forma di uncino potrebbero ispirare gli ingegneri a creare nuovi dispositivi per l’applicazione uniforme di liquidi su superfici irregolari o “a pezzi”, nonché robot morbidi in grado di aggrapparsi a oggetti e superfici.

Источник: popularnoe.net

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