Ruolo della variazione di larghezza e di spessore nelle spatole delle lucertole e degli insetti

Abstract

Molti dispositivi biologici di adesione degli insetti, dei ragni e dei gechi consistono di matrici di peli (setae) che terminano con elementi di contatto di diverse forme. Tuttavia, la forma più osservata è una spatola appiattita. Nonostante nei diversi animali le spatole esistano in una notevole varietà di dimensioni, la maggior parte di esse non sono uniformi ma posseggono un gradiente sia in spessore che in larghezza. In questo lavoro investighiamo perché le spatole dei gechi diventano gradualmente più sottili e più larghe avvicinandosi alla loro estremità. Il motivo di questa particolare geometria è studiato utilizzando un approccio numerico basato sul metodo degli elementi finiti. La modellazione numerica del peeling della singola spatola richiede l’introduzione delle forze di van der Waals tra spatole e substrato. I risultati numerici suggeriscono che la variazione di spessore e di larghezza delle spatole sono entrambe utili per migliorare la capacità dell’animale di camminare.