E' l'unione di due elementi, la proteina F e lo ione di metallo, che danno forza e flessibilita' alle fibre che permettono alle cozze di attaccarsi alle rocce. Questo e' quanto ha scoperto un gruppo di ricercatori tedeschi e americani in uno studio pubblicato sulla rivista Science. I risultati, secondo quanto riportato dal notiziario europeo Cordis, potrebbero rivelarsi molto utili per la produzione futura di materiali industriali.
Le coperture di protezione sui filamenti di bisso delle cozze, che solitamente vengono rimossi prima di cuocere le cozze, sono coperti da un rivesitmento esterno composto dalla proteina e poi da ioni di metallo che li rende molto resistenti. Questo e' importantissimo per le cozze nel loro ambiente marino, nel quale devono ancorarsi saldamente alle rocce mentre vengono colpite dalle onde e da altri oggetti marini.
A dispetto del loro aspetto delicato, i molluschi sono creature resistenti create dalla natura per sopportare i rigori della vita nell'oceano. I ricercatori hanno usato la tecnica della microscopia Raman, grazie alla quale si possono identificare particelle della grandezza di un micrometro, per studiare i filamenti di bisso e identificare la loro composizione.
La cuticola esterna dei filamenti di bisso e' composta da un aminoacido chiamato tirosina, comunemente conosciuto col nome di 'dopa', che e' un potente adesivo. La cuticola e' anche coperta da ioni di ferro. Il risultato e' un filamento molto duro, ma che riesce a sopportare gli urti anche in condizioni estreme.
''Quando due o tre residui di dopa - ha detto Admir Masic dell'Istituto Max Plank di ricerca sui colloidi e le interfacce - si legano a un singono ione di ferro, creano un complesso incredibilmente stabile che si può utilizzare per stabilire legami tra proteine strutturali''.
I filamenti di bisso sono una straordinaria opera di ingegneria, essendo allo stesso tempo duri, elastici, resistenti e flessibili. Hanno anche un aspetto nodoso dovuto alle strutture granulari submicroscopiche che formano una matrice che sembra ininterrotta. I ricercatori ipotizzano che le piccolissime lacerazioni che si formano nella matrice quando i filamenti si tendono evitano strappi piu' gravi nella matrice, un processo che potrebbe rivelarsi di valore inestimabile per rendere piu' resistenti, piu' flessibili e piu' durevoli nel tempo i materiali industriali.
''I rivestimenti protettivi sono importanti per prolungare il ciclo vitale di materiali e dispositivi'', ha detto Matthew Harrington, ricercatore dell'Istituto Max Plank. ''Considerato il fatto che la durezza e l'estensibilita' raramente si associano nei polimeri o composti creati dall'uomo - ha aggiunto - capire come uno di questi protegga un sostrato flessibile e' di grande importanza''.
''La natura - ha commentato Peter Fratzl, direttore del dipartimento di biomateriali dell'Istituto Max Planck - ha sviluppato una soluzione elegante per un problema che gli ingegneri non riescono ancora a risolvere e cioe' come combinare le proprieta' di resistenza all'abrasione e grande estensibilita' nello stesso materiale''. A quanto pare la cuticola soddisfa queste esigenze attraverso un'attenta combinazione chimica di proteine e metalli e l'organizzazione submicroscopica di densita' reticolare. ''Presumibilmente questa stessa strategia si potrebbe applicare a polimeri e composti costruiti dall'uomo'', ha concluso Frantzl.