Бубамара Супер адхезија благодарение на генијална мешавина - Комплексна мешавина на материјали му овозможува на буцкастиот
Сложена мешавина на материјали им овозможува на буцките буцки дури и да одат по wallsидовите
Бубамарата не е точно една од лесните тежини кај инсектите. Како и да е, прилично буцкото животно може да остане без скоро вертикални wallsидови. Германските истражувачи сега разјаснија зошто: Лепните влакна на стапалото на бубата се толку умно конструирани што се доволно флексибилни за да се лепат, но истовремено се и доволно цврсти за да ја сочуваат тежината на бубачката. Мешавината на материјали што го прави ова можно е толку сложена што не можеме - сè уште - да ја создаваме вештачки, како што објавија истражувачите во списанието „Природа комуникации“.
Трчање по wallsидови или одење наопаку по површини - не само домашните мушички и комарците можат да го сторат тоа, туку и многу други инсекти. Дел од тоа се и бубамарите: леплива сила на нивните стапала е барем доволно голема за да може лесно да го кренат нивното прилично дебело тело нагоре со стебла на растенија и рамки на прозорци. Со помош на кои структури тие успеале во ова, сепак, не беше претходно познато. Јан Микелс и неговите колеги од Кристијан-Албрехтс-универзитит зу Кил (CAU) сега користеа специјални техники за микроскопија, микроскопија за конфокално ласерско скенирање и микроскопија за атомска сила, за подетално да ги разгледаат стапалата на бубамарите.
Ниту премногу флексибилно не е добро
„За да може инсектот да се залепи на површините, лепливите структури на нозете и прстите мора да имаат најголема можна површина за контакт со земјата“, објаснуваат истражувачите. Како што е познато од геко или домашна мува, на пример, стапалата на таквите алпинисти обично се покриени со безброј фини, разгранети влакна. Сепак, тука постои дилема: Од една страна, овие влакна треба да бидат колку што е можно меки и податливи за да можат да се држат до површината. Од друга страна, сепак, лепливите влакна кои се премногу флексибилни, лесно ја губат својата стабилност и се лизгаат. Особено бубамарата, со својата тежина, што не е незначително за инсект, мора да го најде вистинскиот баланс тука.
Чабиот инсект го реши овој проблем на генијален начин, како што сега покажуваат студиите на Микелс и неговите колеги: Како што се очекуваше, секоја нога од буба е опремена со многу мали влакна што му овозможуваат да се лепи на површините. Но, сега доаѓа акцентот: „Нашите резултати од тестот покажуваат дека различни делови од оваа коса имаат различни материјални композиции и својства“, известува Микелс.
Додека корените на косата се релативно цврсти и крути, материјалот на краевите на косата е прилично мек и еластичен.
Тешко на врвот и меко на дното
Оваа разлика е забележлива, меѓу другото, и во фактот дека корените и советите содржат различни количини на протеинска резилин. Овој протеин се јавува кај инсекти на многу места каде што е потребна флексибилност. На пример, во крилја, во зглобови на нозе, а исто така и во леплива коса на бубамари. Со овие, има повеќе од советите и тоа ги прави особено флексибилни. Научниците се сомневаат дека советите за коса можат подобро да се прилагодат на постојните испакнатини и тоа доведува до подобро лепење на бубачките на груби површини.
Со оваа генијална техника на комбинирање, бубамара го избегнува проблемот со стабилноста - и може безбедно да се искачи на скоро вертикалните wallsидови. За истражувачи како Микелс или неговиот колега Станислав Горб, ваквите откритија се повеќе од само основни истражувања: Тие специфично бараат инспирација во природата за производство на нови материјали или подобрување на постоечките. Сепак, материјалниот состав на леплива коса на бубамара е толку сложен што во моментов нема материјал со кој би било можно вештачки да се пресоздаде. „Во овој случај, природата е, така да се каже, бубамара чекор пред нас“, заклучува Микелс, надевајќи се на науката за материјали, која „сега е на ред“. (Природни комуникации, 2013; дои: 10.1038/ncomms2576)
(Кристијан-Албрехт-Универзитет зу Кил, 14.08.2013 - НПО)