Meccanismo che spiega la grande sensibilità dell’orecchio studiato da un gruppo di ricerca

Sezione della membrana tettorale all'interno dell'orecchio (credito: Jonathan Sellon, MIT micromechanics group)

Il meccanismo che sta alla base della sensibilità dell’orecchio è stato studiato in maniera approfondita da un gruppo di ricerca della Massachusetts Institute of Technology. Nuovi dettagli sono stati scoperti dai ricercatori in particolare per quanto riguarda la minuscola struttura gelatinosa situata nell’orecchio interno e denominata membrana tettorale, più sottile di un capello

I ricercatori, che stanno oramai studiando questa speciale membrana da un decennio, hanno confermato che alla base dell’estrema sensibilità dell’orecchio, che può arrivare ad individuare, tramite le vibrazioni del timpano, onde sonore che si muovono per meno della larghezza di un atomo, ci sono caratteristiche come la dimensione, la rigidità e la distribuzione di vari pori su scala nano metrica. Nello specifico, in modo con cui questi il nanopori controllano il movimento della struttura gelatinosa fa sì che il nostro dito sia così estremamente sensibile.

Secondo Dennis Freeman, che insieme a Jonathan Sellon ha realizzato la ricerca, si tratta di una sorta di gelatina simile alla Jell-O (un marchio che produce proprio varie tipologie di gelatine dolci da mangiare): questa membrana si è sviluppata diversamente dalle altre componenti a base di gel e cartilagini che sono presenti all’interno del corpo. Anche se è essenzialmente una struttura simile a una spugna satura fatta per lo più di acqua, se la stringi più forte che puoi, non puoi estrarre l’acqua, che è tenuta insieme dalle forze elettrostatiche.

Si tratta di un materiale che di per sé dovrebbe attutire i rumori e renderli meno udibili ma che in realtà è essenziale per l’udito e lo dimostra il fatto che qualsiasi piccolo difetto di questa membrana può portare a peggioramenti significativi proprio nel livello di udito di una persona. Questa piccola membrana è sintonizzata in maniera molto fine per ottenere il segnale di cui ha bisogno, sembra un solido ma si comporta come un liquido. Gli scienziati hanno poi scoperto che “per le frequenze medie, la struttura si muove come un liquido, ma per le alte e le basse frequenze, si comporta solo come un solido”.

Schema del funzionamento della membrana tettorale dell’orecchio (credito: MIT micromechanics group)

Fonti e approfondimenti

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