Tag Archives: trasparente

Meduse: belle e pericolose

5 Set

Ormai siamo alla fine della stagione estiva, anche se le temperature alte ci consentono, per i piu’ fortunati che non sono al lavoro, di andare ancora al mare e di rinfrescarci con un bagno. Molto spesso pero’, questi nostri programmi vengono smentiti perche’ c’e’ la possibilita’ di trovarsi di fronte un mare popolato da banchi di meduse. Come sappiamo bene, onde evitare spiacevoli conseguenze, in questi casi e’ sconsigliato fare il bagno. Ovviamente, qualcuno potrebbe obiettare dicendo che a volte si trovano singole meduse che si lasciano trasportare dalle onde, piuttosto che decine di animali.

Su suggerimento di una nostra cara lettrice, credo sia interessante parlare un attimo di questi, a mio avviso, splendidi animali. Perche’ dico splendidi? A parte il fastidio nel non poter fare il bagno o il dolore di un contatto, si tratta di animali estremamente affascinanti, con un andamento elegante trasportato dalle onde e, molto spesso, con colorazioni e riflessi che si lasciano ammirare.

Come sappiamo, esistono, soprattutto in Australia ed in alcune zone della California, meduse killer il cui contatto puo’ portare addirittura alla morte per arresto cardiaco o per crisi respiratoria. Le specie nostrane non sono assolutamente letali anche se, soprattutto durante il periodo estivo, i pronto soccorso degli ospedali si riempiono di persone che hanno avuto la sfortuna di scontrarsi con questi animali.

Nel mediterraneo, come avrete sicuramente sentito, il numero di meduse sta crescendo molto. Fate attenzione, in realta’, questa mia affermazione non e’ esattamente corretta. Quello che sta aumentando e’ la presenza vicino alla riva di questi animali. Alcune volte, si giustifica questo fenomeno dicendo che la loro presenza e’ sinonimo di pulizia delle acque.

Ovviamente, e’ vero che le meduse prediligono le acque pulite, ma la loro presenza non e’ sintomatica di una pulizia del tratto di mare. L’aumento di questi animali a riva non e’ compreso del tutto, anzi esistono tre ipotesi possibili formulate in biologia. La prima e’ che esistano dei cicli naturali per cui, con periodi di 10-12 anni, le meduse scelgono di riprodursi vicino alal riva piuttosto che in acque piu’ profonde. Questa ipotesi, anche se sostenuta da alcuni esperti, non trova dimostrazioni oggettive.

L’altra ipotesi possibile e’ invece da ricercarsi nell’aumento della temperatura dei mari. Cosa comporta questo? Una temperatura maggiore, ovviamente parliamo di percentuali, favorisce il proliferare del plancton, cibo delle meduse. In tal senso, una maggiore temperatura, soprattutto nella zona costiera, richiamerebbe piu’ meduse verso riva.

L’ultima ipotesi e’ invece, al contrario di quanto pensato normalmente, da ricercarsi nell’inquinamento dei mari, proprio in zona costiera. Molto spesso, acque provenienti da campi coltivati vengono riversate senza trattamento a riva. Queste acque possono essere ricche di fertilizzanti utilizzati in agricoltura che, ovviamente, fanno il loro compito anche in mare, favorendo, anche in questo caso, il proliferare del plancton.

Una combinazione di queste ultime due ipotesi e’ quella maggiormente citata per giustificare l’aumento delle meduse osservato negli ultimi anni, anche nel Mediterraneo.

Detto questo, parliamo un secondo dell’anatomia delle meduse. Come sappiamo bene, si tratta di organismi molto antichi e molto semplici. Il 98% del loro corpo e’ composto di acqua. Dal punto di vista morfologico, le meduse hanno una parte superiore detta “ombrello”, divisa, con funzione diverse, in superiore e inferiore, e dei tentacoli, detti manico. Proprio questi ultimi sono ricchi di cellule dette cnidociti in grado di iniettare per contatto una sorta di veleno. Questo meccanismo e’ utilizzato sia per scopi di offesa che di difesa.

Da cosa e’ composto il veleno?

Si tratta di una sostanza gelatinosa composta da tre proteine: una ad effetto paralizzante, una con effetto infiammatorio e una neurotossica. Data questa sinergia capite bene, ad esempio, la funzione del liquido urticante durante la cattura di una preda.

Bene, proprio la presenza di questo liquido urticante e’ quello che ci fa evitare di fare il bagno in presenza di meduse o che, quasi tutti, conoscono direttamente per i suoi effetti. Fate attenzione, come detto prima, solo i tentacoli sono in grado di iniettare il liquido urticante. Detto questo, non si ha nessuna conseguenza toccando la medusa nella parte dell’ombrello.

Per poter capire quanto sia urticante questo veleno, dobbiamo pero’ considerare quali sono le tipologie di meduse piu’ presenti nei nostri mari. Come sapete, la famiglia delle meduse, vanta migliaia di specie, con caratteristiche morfologiche estremamente diverse.

Per quanto riguarda il Mediterraneo, la specie piu’ presente e’ la cosiddetta Pelagia nocticula:

Medusa Pelagia Nocticula

Medusa Pelagia Nocticula

Come vedete dalla foto, questa medusa ha una struttura trasparente con riflessi violacei e lunghi tentacoli. Il liquido di questa specie e’ molto urticante e la pericolosita’ di questo animale e’ data dal fatto che molto spesso si presenta in branchi di molte centinaia. La dimensione dell’ombrello puo’ arrivare anche a 10-15 cm di diametro. Caratteristiche che rende ancora piu’ affascinante questa medusa e’ la sua fosforescenza notturna che la rende particolarmente visibile.

Altra specie urticante e presente nel Mediterraneo e’ la Cotylorhiza tuberculata:

Medusa Cotylorhiza tuberculata

Medusa Cotylorhiza tuberculata

Come vedete dalla foto, questa tipologia e’ facilmente riconoscibile per via dei tentacoli che finiscono in una sorta di dischetti. Molto spesso elementi di questa specie si trovano isolati.

L’ultima specie diffusa nel Mediterraneo e’ la Rhizostoma pulmo:

Medusa Rhizostoma pulmo

Medusa Rhizostoma pulmo

In questo caso, le dimensioni dell’ombrello possono raggiungere anche i 60 cm di diametro, ma il veleno di questo animale e’ non dannoso per l’uomo. Fate attenzione, dire non dannoso significa che il suo effetto urticante e’ estremamente blando, ma non nullo. Evitate, in caso di incontro, si abbracciare questa medusa.

Detto questo, la domanda che spesso viene fuori e’: cosa fare in caso di contatto?

Come molti di noi sanno per esperienza personale, incontri ravvicinati con le meduse possono essere davvero molto dolorosi. Come spesso avviene, la maggior parte dei rimedi tramandati o conosciuti per lenire il dolore sono in realta’ frutto di false convinzioni e, in alcuni casi, possono anche peggiorare la situazione. Inutile dire che in caso di urto con i tentacoli si deve raggiungere la riva, autonomamente o con l’aiuto di altri bagnanti.

Il rimedio piu’ noto in questi casi e’ quello di ricorrere a sabbia bollente, pietre calde, urina, ammoniaca, ecc. Tutti questi rimedi sono inutili. Perche’? Per poter lenire il dolore e’ necessario interrompere il rilascio di neurotossine. Per fare questo servirebbero temperature di 50 gradi, difficilmente ottenibili con una pietra o con la sabbia. Stessa cosa vale per l’ammoniaca, e dunque per l’urina. Utilizzare queste sostanze non fa altro che peggiorare l’infiammazione locale della pelle. Come sapete, il punto della lesione diviene piu’ sensibile alal radiazione solare il che puo’ creare macchie sul corpo. L’utilizzo dell’ammoniaca, o, come fatto in alcuni casi, dell’aceto, peggiora solo questo eritema.

Cosa si deve fare?

Per prima cosa, sciaquare la parte con acqua di mare. Questa soluzione, al contrario dell’acqua dolce, aiuta a diluire la neurotossina non ancora penetrata e a disinfettare la parte. A questo punto, controllate che non vi siano frammenti di tentacolo rimasti attaccati. In caso contrario, basta utilizzare una tesserina rigida, bancomat, patente, ecc., per eliminarli. Mettere creme al cortisone per lenire il dolore e’ completamente inutile. Il picco di infiammazione si ha fino a 20 minuti dal contatto. Creme di questo tipo cominciano a fare effetto dopo 30 minuti, cioe’ quando il dolore sarebbe diminuito naturalmente.

Il rimedio migliore da utilizzare in caso di contatto con una medusa e’ un gel al cloruro di alluminio. Questi prodotti sono ancora poco diffusi in Italia, anche se e’ possibile farli preparare come soluzioni galeniche. La concentrazione da richiedere e’ intorno al 4-5%. Cosa fa il cloruro di alluminio? Si tratta di un gel astringente che dunque impedisce alle neurotossine di entrare in circolo. Questa soluzione e’ anche molto utile dopo le punture di zanzara, in quanto riduce notevolmente il prurito.

Ultima importante cosa. Per evitare spiacevoli incontri o giornate sulla sabbia per acqua infestata da meduse, potrebbe essere utile consultare un cosiddetto “meteo meduse”. Si tratta di servizi basati sulla segnalazione di privati e addetti ai lavori che, giorno per giorno, preparano cartine contenenti la presenza o meno di meduse in zone specifiche. Un esempio di questo servizio e’ offerto anche dalla rivista focus a questo indirizzo:

Focus, meteo meduse

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Annunci

Uno sguardo ai materiali del futuro

27 Apr

In questi giorni, diversi giornali hanno pubblicato una notizia riguardante la scoperta di un nuovo materiale. La caratteristica principale, che tanto sta attirando attenzione, e’ l’estrema leggerezza unita alla notevole resistenza dei composti di questo materiale. Poiche’, leggendo in rete, ho visto tantissime imprecioni, credo sia interessante parlare di questa “scoperta”.

Il materiale in questione e’ il Grafene Aerogel. Ho messo “scoperta” tra virgolette, perche’, se proprio vogliamo essere precisi, questi materiali non vengono scoperti dal nulla, ma sono sintetizzati partendo da sostanze note. Il grafene aerogel e’ dunque stato “inventato” dai ricercatori della Zheijiang University ed e’ un materiale a base di carbonio.

Parliamo subito della sua caratteristica principale, la leggerezza. Il Grafene Aerogel rappresenta, ad oggi, il materiale meno denso in assoluto. Prima di questa invenzione, il record spettava all’Aerografite, con una densita’ di “ben” 0,2 mg/cm^3. Oggi, questo record e’ stato spazzato via dal Grafene Aerogel, con una densita’ di soli 0,16 mg/cm3.

Per darvi un’idea della leggerezza di questo materiale, vi mostro una foto molto interessante:

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Dimostrazione della leggerezza del Grafene Aerogel

Come vedete, un blocchetto di Grafene Aerogel e’ talmente leggero da non piegare nemmeno la spiga in foto.

Anche se poco conosciuto dai non addetti ai lavori, negli ultimi anni e’ nato proprio un nuovo settore della tecnologia, interamente mirato alla sintetizzazione di nuovi materiali di questo tipo.

Cosa sarebbe il grafene aerogel?

Per prima cosa, analizziamo i singoli termini. Il grafene altro non e’ che un materiale formato da un singolo strato di atomi di carbonio. In questo senso, lo spessore del grafene e’ pari al diametro atomico. Il carbonio che compone il grafene e’ disposto in strutture esagonali ed e’ ottenuto in laboratorio partendo dalla grafite. Tutti questi composti, insieme anche al fullerene, al diamante e ai nanotubi, sono a base di atomi di carbonio, disposti in maniera diversa per formare un reticolo, come mostrato in questa immagine:

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

Diversi materiali ottenuti dal carbonio

L’introduzione del grafene e’ risultata molto importante nella realizzazione di componenti elettronici estremamente piccoli e con caratteristiche elettriche non raggiungibili con le tecnologie standard.

Il termine aerogel, indica invece un materiale simile al gel, nel quale pero’ la fase liquida e’ stata sostituita con un gas. Il primo aerogel realizzato era a base di silicio, e presentava uan densita’ 1000 volte inferiore a quella del vetro. I comuni aerogel, a base di silicio, di allumina o altri elementi, trovano larghissima applicazione in diverse soluzioni industriali. Solo per darvi un’idea, gli utilizzi dell’aerogel vanno dall’isolamento termico fino all’uso nei cosmetici e nelle vernici come addensatori pasando anche per applicazioni spaziali nella studio della polvere cosmica. La foto seguente mostra proprio un ricercatore della NASA che mostra un pezzo di aerogel di Silicio:

Aerogel in un laboratorio della NASA

Aerogel in un laboratorio della NASA

Acnhe se puo’ sembrare un fotomontaggio, si tratta di una foto reale. Quello che vedete mostrato e’ un pezzo di aerogel con le sue straordinarie proprieta’ di leggerezza e trasparenza.

Vista la struttura degli aerogel, capite bene come nel caso del grafene questo termine sia utilizzato in realta’ a sproposito. Spesso, si utilizza il termine aerogel anche per indicare materiali a base di carbonio, come il Grafene Aerogel, nel quale moltissimi spazi sono riempiti di aria per ottenere ottime proprieta’ di leggerezza.

Detto questo, una domanda molto semplice che potrebbe essere fatta e’: “a cosa servirebbe il Grafene Aerogel?”

Forse stavate pensando che l’invenzione di questo materiale servisse solo per continuare la sfida tra centri di ricerca su chi preparava il materiale piu’ leggero. In realta’, non e’ cosi’.

Il grafene aerogel trovera’ spazio in moltissime applicazioni, anche di carattere ambientale.

Per prima cosa, questo materiale, proprio grazie alla sua struttura atomica, si comporta come una spugna, essendo in grado di catturare all’interno notevoli quantita’ di altre sostanze riempiendo gli interstizi occupati dall’aria. Per darvi qualche numero, un solo grammo di Grafene Aerogel riesce a trattenere fino a 70 grammi di materiali organici. Pensate ad un’applicazione molto utile: in uno scenario in cui ci sia un riversamento, ad esempio, di petrolio in mare, il grafene aerogel potrebbe essere utilizzato per assorbire gli oli molto rapidamente ripulendo la zona. Inoltre, date le sue proprieta’, basterebbe “spremere” la spugna per renderla di nuovo utilizzabile e recuperare anche il petrolio disperso.

Il grafene aerogel ha anche straordinarie proprieta’ elastiche. Ad uno sforzo di compressione, questo maeriale riesce ad assorbire fino a 900 volte il suo peso, tornando, in modo perfettamente elastico, alla forma originale. Questa caratteristica lo rende un ottimo candidato per applicazioni meccaniche avanzate.

Visto che ne abbiamo parlato introducendo la classifica dei materiali piu’ leggeri, anche l’aerografite trova spazio in importanti settori industriali. E’ in corso di studio la produzione di batterie basate su questo materiale e che consentiranno, a parita’ di peso, di ottenere durate molto maggiori, caratteristica fondamentale nell’utilizzo, ad esempio, nei veicoli elettrici. Inoltre, l’aerografite puo’ essere utilizzata per la preparazione di filtri molto efficienti per ripulire l’aria e l’acqua da inquinanti potenzialmente molto dannosi per l’essere umano.

Detto questo, capite molto bene l’importanza di questo genere di ricerche. Il continuo studio di nuovi materiali consente di rendere piu’ semplici svariate applicazioni e di ottenere caratteristiche del tutto impensabili con i materiali tradizionali. Come visto, parlando in generale di questi nuovi materiali, le applicazioni vanno dalla salvaguardia ambientale fino alla miniaturizzazione dell’elettronica. Inoltre, alcuni materiali, sviluppati proprio nell’ambito di questi progetti, consentono gia’ oggi di ottenere, ad esempio, transistor di dimensioni quasi atomiche, batterie basate su supercondensatori o anche microprocessori di dimensioni nanometriche. Sicuramente, quando pensiamo ad applicazioni che oggi potrebbero ancora sembrarci lontane nel tempo, dobbiamo pensare che saranno realizzate partendo da materiali di questo tipo.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

Gelatina di Stelle in Inghilterra

25 Feb

In questi giorni, sta facendo molto discutere uno strano fenomeno apparso in Inghilterra e precisamente nel parco del Sommerset. Da quanto si legge, diversi testimoni avrebbero riportato l’apparizione di una misteriosa gelatina in terra la cui origine sarebbe del tutto sconosciuta. Inoltre, sembrerebbe che questo fenomeno non sia affatto nuovo, ma gia’ qualche anno fa la misteriosa gelatina avrebbe fatto la sua comparsa anche in Scozia. Ecco una foto scattata da alcuni testimoni:

La misteriosa gelatina comparsa in Sommerset

La misteriosa gelatina comparsa in Sommerset

Come vedete, si tratta di gelatina sotto forma di sfere abbastanza regolari e dal diametro di qualche centimetro. Le ipotesi che potete leggere in rete sono ovviamente del tutto fantasiose. Secondo alcuni si tratterebbe di un precursore sismico. Secondo queste fonti infatti, anche in Emilia, prima del sisma che tutti ricordano, sarebbe apparsa questa gelatina in prossimita’ dell’epicentro del terremoto. Altre ipotesi chiamano invece in causa fenomeni extraterrestri. La gelatina sarebbe apparsa in seguito a diversi avvistamenti di UFO nella zona, altri parlano di fenomeno successivo ad una pioggia di meteoriti, altri ancora invece vorrebbero la gelatina legata alle attivita’ di modificazione climatica operata mediante scie chimiche.

Come potete capire, tante ipotesi soprattutto rivolte ai principali argomenti catastrofisti e complottisti solo per aggiungere carne al fuoco. Ovviamente, in tutti gli articoli trovate scritto che qualche misterioso ricercatore, mai una volta che ci sia nome e cognome, avrebbe fatto analisi chimico-fisiche della gelatina ma non avrebbe trovato somiglianza con nessuna cosa di origine terrestre.

Cos’e’ in realta’ questa gelatina?

Questa sostanza viene anche detta “Star Jelly” o “Gelatina di Stelle”. Da qui capite il titolo di questo post. Secondo la credenza popolare, questa gelatina comparirebbe appunto dopo il passaggio di un meteorite o di una cometa. La gelatina assume una forma lucida e trasparente e tende a scomparire alcune ore dopo la sua formazione.

Ovviamente, stiamo parlando di folklore e di credenze popolari. Ad oggi, l’ipotesi piu’ accreditata per la formazione della Star Jelly e’ che sia dovuta ad un cianobatterio detto “Nostoc”. Questo batterio e’ presente in diversi terreni umidi come prati o rocce bagnate. Vive generalmente in colonie di migliaia di individui e forma strutture filamentose e gelatinose come quelle che abbiamo visto nelle foto precedenti.

Per completezza, vi dico che le geleatine trovate in diverse parti del mondo, molto probabilmente non avevano la stessa origine. Il caso scozzese, a cui abbiamo fatto riferimento prima, era certamente dovuto al Nostoc, come rivelato dalle analisi chimiche condotte. Quest’ultimo caso inglese invece, non credo sia dovuto al Nostoc dal momento che, almeno dalle foto, la gelatina sembra piu’ compatta e di dimensioni maggiori.

Ora, esistono diverse ipotesi oltre a quella del Nostoc. In realta’ non e’ corretto parlare di ipotesi dal momento che sono state rinvenute gelatine di origine diversa e tutte documentate a livello scientifico. Tra le diverse cause troviamo funghi (Exidia Nucleata), batteri (appunto il Nostoc ma anche altri), muschi (Micilago Crustaceae), alghe (Gloeocystis), ecc. Tutti organismi che, nella normale vita o a seguito di decomposizione, sono in grado di formare gelatine in terra come quelle viste.

Oltre a queste cause, ne esiste un’altra ancora poco dibattutta in rete, ma che con buona probabilita’ potrebbe essere all’origine della gelatina inglese, cioe’ uova di rana rigurgitate.

Cosa significa “uova di rana rigurgitate”?

Le rane depositano le loro uova in acqua o su terreni molto umidi. Queste uova sono avvolte da una gelatina che serve a proteggerle fino alla schiusura che avviene dopo circa 2 settimane. Come tutti sappiamo, quando le uova si schiudono, i nascituri hanno la forma di girini e nel giro di qualche giorno si trasformano poi in rane.

Durante il periodo tra la deposizione e la schiusura, le uova sono facile preda di diversi predatori. Se un predatore le individua, le mangia intere comprensive anche della gelatina che le avvolge. Questo guscio protettivo viene poi rigurgitato lasciando la sola gelatina priva dell’uovo che conteneva.

Questa e’ una foto di uova di rana, notate la straordinaria somiglianza con le foto inglesi:

Uova di rana coperte con la propria gelatina

Uova di rana coperte con la propria gelatina

Il meccanismo predatore-preda con le uova di rana e’ ampiamente documentato in natura. Se ancora non siete convinti della somiglianza con le uova di rana rigurgitate, vi mostro un’altra foto in cui si vede un ammasso di uova svuotato del suo contenuto e con la rana ancora in prossimita’:

Uova di rana

Uova di rana

Concludendo, e’ vero che allo stato attuale non sono ancora state fatte analisi sulla gelatina trovata in Inghilterra, ma e’ invece vero che questo fenomeno e’ apparso in diverse parti del mondo ed e’ ampiamente documentato. I diversi ritrovamenti pero’, presentano origini non sempre univoche, anche se ben comprese a livello scientifico. Come visto nell’articolo, all’origine di questa gelatina, molto spesso c’e’ il Nostoc, un cianobatterio organizzato in colonie avvolte da gelatina. In altri casi invece, le gelatine ritrovate erano dovute a muschi, alghe e batteri. A giudicare dalle foto, molto probabilmente il caso del Sommerset puo’ essere ricondotto a uova di rana mangiate da qualche predatore. Come visto infatti queste uova vengono deposte avvolte da una protezione gelatinosa del tutto simile a quella ritrovata nei prati inglesi.

 

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.