US Ads

среда

Ученые научились понимать процесс самоочищения волос лапок ящерицы

Когда в 20-х годах прошлого века служащие одной американской компании придумали клейкую ленту (скотч), они не предполагали, что это простой инструмент прочно войдет в нашу жизнь. Сегодня клейкая лента стала нашим постоянным спутником в быту и офисе. Хотя розничная стоимость клейкой ленты не слишком высокая, ее активное применение может оказаться серьезной ношей для любого бюджета.

Теперь попробуйте представить себе деньги, которые вы могли бы сэкономить, если бы вы купили рулон клейкой ленты и могли использовать его снова и снова, вместо того, чтобы выбросить ленту в мусор уже после одного использования. Передвигающиеся по стенам роботы - скалолазы, биоадгезивные полимерные материалы, выступающие в качестве клея, или другие липкие вещества - все они  могут извлечь большую пользу из недавнего открытия американских исследователей. 

Речь идет об открытии, сделанном аспирантом-исследователем Университета Акрона (Аркон, Огайо, США) и его партнерами о способности ящериц-гекконов самоочищать и повторно использовать волосы на лапах. Результаты работы исследователей были опубликованы летом 2012 года в рецензируемом научном журнале Интерфейс (J. R. Soc. Interface), издаваемом британским Королевским обществом Великобритании.

Липким очистительным атрибутом данного открытия стала небольшая площадка на лапах ящерицы, обладающая способностью неоднократно присоединяться к и отсоединяться от поверхности.

Исследователи Шихао Ху (Shihao Hu), студент факультета машиностроения университета Аркон, и биолог и недавняя выпускница данного вуза Стефани Лопес-Чуенг (Stephanie Lopez-Chueng) из университета Кейзера в Форт-Лодердейл, штат Флорида, и их команда обнаружили, что ключевой момент в динамическом механизме самоочистки в щетинках или микроскопических волосах лап ящерицы-гиккона достигается за счет гиперэкстензии (или перерастяжения) пальцев на лапах.

В опубликованной в журнале статье исследователь Ху пояснил, что согласно проведенному ими анализу, ящерицы-гекконы на пальцах ног имеют крошечные липкие волоски, называемые щетинками (setaes), с помощью которых ящерицы удаляют частицы грязи, оставляя свои лапы в чистоте. Механизм прикрепления и открепления частичек грязи вызывается движением пальцев лап в форме прокатывания и  отшелушивания при ходьбе. При этом команда исследователей установила, что динамический эффект перерастяжения в процессе природного отшелушивания на лапах ящерицы увеличивает скорость очистки почти в два раза быстрее, чем ранее полагалось.

Партнерами данного исследования стали Шихао Ху; Лопес-Чуенг; доктор Питер Невяровски, кандидат биологических наук и временный директор Комплексной Программы университета Акрона, и Женхай Ся (Zhenhai Xia), специалист материаловедения и инженерии Университета Северного Техаса.

В опубликованной в статье под названием "Динамическая самоочистка щетинок ящерицы-гиккона с помощью цифровой гиперэкстензии", были сделаны определенные выводы о возможностях будущего применения открытия. Например, выводы показывают, что клей, изготавливаемый под вдохновением этой ящерицы-геккона, может функционировать в условиях, когда традиционный клей не в состоянии этого сделать. Кроме того, открытие может вдохновить разработку новых приложений в космических или водных инструментах дальних исследований, а также найти применение в предметах общего назначения, таких как клейкая лента или другие продукты, которые используют липкие свойства.

В той же статье было опубликовано мнение Невяровски, который сказал, что инспирированный гикконом клей может функционировать в условиях, когда традиционный клей не действуют, например, в вакууме, космосе или под водой. В более широком смысле слова, добавил временный директор Комплексной Программы, такой клей может очень сильно скреплять материалы вместе и так же легко освобождать. Для того, чтобы более зрительно представить будущие возможности такого клея, Невяровски к сведению привел следующий пример: можно представить себе ленту, которая будет надежно скреплять вместе предметы, как обычная клейкая лента, но еще также может быть легко удалена и повторно использована снова и снова.

Ссылки

The University of Akron home page www.uakron.edu