Notturni, solitari, agili, i gufi oggi ispirano gli scienziati per un’altra loro caratteristica, forse un po’ meno nota: quella avere un volo molto silenzioso.

Le loro ali seghettate, infatti, che ricordano un ventaglio o un tessuto pieghettato come una gonna a pieghe, permettono loro di librarsi quasi senza far rumore. A sfruttare questa caratteristica sono due scienziati dell’Università cinese di Chiao Tung, che si sono ispirati al gufo per proporre un nuovo modello di aeromobile, con ali seghettate che minimizzano il ronzio di fondo. Il modello, per ora teorico e descritto in formule, è pubblicato sulle pagine di Physics of Fluids, la rivista dell’American Institute of Physics.

Attenzione all’ala

Oltre ai motori, la maggiore fonte di rumore sono i movimenti dell’aria lungo le ali. In particolare la causa è il rumore dal bordo dell’ala (letteralmente trailing edge), legato al passaggio del flusso d’aria sulla parte posteriore del profilo alare. In pratica, l’aria si conforma in uno strato turbolento che scorre lungo il profilo alare, dalla parte anteriore fino a quella posteriore: quando raggiunge il retro dell’ala, l’aria si disperde e produce il sottofondo rumoroso. Ridurre l’inquinamento acustico, la cui principale sorgente è il traffico, incluso quello aereo, è un importante obiettivo per difendere la nostra salute e quella degli ecosistemi.

Fisici e ingegneri che progettano aerei e altri velivoli studiano da tempo tecnologie e design avanzati anche per abbattere l’impatto sonoro. Attualmente, anche se si sono compiuti vari passi avanti rispetto al design, queste tecnologie non sono ancora molto sviluppate, secondo i due autori Lei Wang e Xiaomin Liu.

Ripartire dal mondo animale

Ripartire dalla natura, come fa la biomimetica, può essere una strada valida. I gufi producono 18 decibel in meno rispetto ad altri uccelli simili per caratteristiche e per velocità di volo, come spiegano gli autori. Nella scala dei decibel si rappresenta spesso la soglia dei 20 decibel come quella corrispondente al rumore delle foglie fruscianti sparse dal vento in autunno. Non è poco, pertanto, riuscire a togliere questa fetta di suono. L’altra proprietà delle ali del gufo è quella di cambiare costantemente posizione, anche mentre l’animale sta cacciando – un po’ come un ventaglio che si apre e si chiude a diversi livelli di apertura.

Ali seghettate

Gli scienziati hanno utilizzato dati sull’inquinamento acustico prodotto nel volo, rielaborandoli attraverso complessi software basati su calcoli matematici e fisici. Migliorare il bordo, l’ala dell’aereo, aggiungendo una dentellatura è fondamentale. Tuttavia a sorpresa pieghe asimmetriche, dunque meno regolari, hanno attutito il rumore più di quelle simmetriche. A seconda del mezzo, che sia un aeromobile, un drone o una turbina eolica, cambiano le condizioni esterne e la dinamica del movimento dell’aria, per cui ogni situazione deve essere studiata in maniera specifica. Il risultato generale, però, mostra che ispirarsi alle ali del gufo può essere una scelta efficace. La ricerca deve essere approfondita ma gli scienziati ritengono che possa rappresentare una valida base di partenza per studi sul design del profilo alare e sulla riduzione del rumore.

Dal rumore alla salute

Secondo i dati riportati dall’Agenzia europea dell’ambiente (Eea), circa 113 milioni di europei sono esposti a lungo termine all’inquinamento acustico legato al traffico. E 4 milioni di persone sono soggette a livelli elevati di rumore provocato dagli aerei. L’Agenzia Eea ha stimato, sulla base dei dati del 2019, che l’esposizione duratura al rumore ambientale da ogni sorgente causa 12mila morti l’anno, in Europa, e 48mila nuovi casi di cardiopatie ischemiche. Non dimentichiamo che in generale ci sono già diverse prove che l’inquinamento acustico minaccia la salute degli animali e in ultimo la biodiversità.