Останні

Більше новин

Популярні

Більше новин

Коментують

Більше новин

Крила метелика знищують "смертельні" краплі дощу завдяки прихованій водовідшовхувальній структурі

Результати дослідження можуть допомогти інженерам розробити більш досконалі гідроізоляційні матеріали.

Для людей удар по обличчю дощовими краплями може створити легкий дискомфорт. Однак для делікатних організмів, як метелики, краплі дощу еквівалентні тому, як людину б'є кулями для боулінгу, що падають з неба.

Вчені провели дослідження, як метеликам вдається впоратися із ударами крапель і виявили, що вони мають спеціальну водовідштовхувальну структуру. 

Про це пише Science Alert.

Потрапляння під краплі дощу є найнебезпечнішою подією для цього виду дрібних тварин. 
інженер-біолог і еколог Сунгван Юнг з Корнельського університету в Нью-Йорку

Юнг пояснює, що сила удару завдає шкоди імпульсу польоту комах і може позбавити тепла, тому обмеження часу контакту дощовими краплями має вирішальне значення.

Синхо Кім, Юнг і його колеги дослідили, як різні тварини і рослини пом'якшують цю потенційну небезпеку. Вони використовували високошвидкісну камеру, яка знімає від 5 тис. до 20 тис. кадрів на секунду, щоб спостерігати вплив води на метеликів, бабок, пір'я олуша і листя Катсура.

У попередніх дослідженнях проводилися аналогічні спостереження ударів за падіння на швидкостях, набагато менших за реальні. У новому дослідженні команда скидала воду на своїх суб'єктів на високих швидкостях і записувала різну динаміку впливу.

Вони помітили, що коли крапля стикається з поверхнею листа або крила метелика, вона падає на мікроскопічні нерівності або шипи, які створюють ударні хвилі в мініатюрній водоймі. Ці хвилі заважають одна одній, змушуючи краплю утворювати зморшкуватий малюнок під час поширення з різною товщиною усім об'ємом.

метелик відбивання води
Sciencealert

Потім, тільки-но крапля збирається відскочити, хвильовий ефект дозволяє шипам на поверхні крила пробивати отвори просто через водну плівку, яка розриває краплю на крихітні фрагменти.

Нанорозмірний шар воску на цих природних поверхнях допомагає відштовхувати воду. Це, поряд із фрагментацією краплі, зменшує час контакту між рідиною і поверхнею до 70%, виявили дослідники.

Маючи ці дворівневі структури - одну мікромасштабну (грубу нерівну структуру) і іншу нанорозмірну ці організми можуть мати суперводовідштовхувальну поверхню.
інженер-біолог і еколог Сунгван Юнг з Корнельського університету в Нью-Йорку

Більш глибоке розуміння того, як мікрошипи на крилах метеликів розбивають краплі дощу, може допомогти інженерам розробити більш досконалі гідроізоляційні матеріали.

Нагадаємо, вчені виявили, що джмелі, використовуючи свої щелепи і хоботки, роблять отвори в листках рослин, змушуючи їх цвісти на кілька тижнів раніше, ніж зазвичай, і у такий спосіб забезпечують інших комах їжею. 

Залиште свій коментар

Вибір редакції