https://frosthead.com

Picăturile de apă sărind pielea Gecko Mulțumită spinărilor minuscule

Gecoșii sunt îndrăgostiții fizicienilor și roboțiștilor inspirați din bio pentru abilitatea lor fără precedent de a se agăța de pereți și de a scamperi peste tavane, folosind structuri asemănătoare părului pe degetele de la picioare care profită de forța van der Waals. Drept urmare, picioarele gecko primesc cea mai mare parte din atenția cercetării.

Continut Asemanator

  • Gecoșii au o prindere de moarte surprinzător de puternică

Acum, o echipă australiană și britanică face un caz pentru pielea gecko. Așa cum au descoperit recent, mici spine super-hidrofobe de ziua de naștere a șopârlelor se potrivesc activ cu picăturile de apă, fie eliberându-le ușor ca felinarele acvatice ale cerului sau alungându-le ca niște mingi de piscină. După cum echipa raportează în Royal Society Interface, această „geckovescență” recent descoperită este probabil o strategie valoroasă pentru a rămâne fără boală. Într-un mediu umed, menținerea pielii uscate ar ajuta la descurajarea bacteriilor sau a ciupercilor de la reședință și de a provoca infecții urâte, o boală a unor reptile.

Cercetătorii au făcut descoperirea cu geco-uri în formă de cutie sălbatică, un tip de șopârlă care trăiește în locuri din Australia care au ploi puține, dar care sunt grele pe umiditate și rouă peste noapte. Din nefericire, echipa a trebuit să eutanasieze ghetoșii pentru experiment. Au îndepărtat pielea șopârlelor și au împărțit-o în secțiuni mici, pe care le-au așezat pe o placă de cupru care era menținută mai rece decât punctul de rouă din laborator, încurajând formarea condensului în mod natural. Ei au folosit un microscop electronic de scanare pentru a mări pe spinarea fină a pielii gecko, fiecare având doar câțiva micrometri și a filmat pielea la scară macro.

Echipa nu a identificat unul, ci mai multe mecanisme responsabile pentru curățarea pielii de apă cu gecko. Ca și o frunză de lotus impermeabilă, structura pielii gecko încurajează micile adâncuri de rouă să se aglomereze, împiedicând apa să se distribuie uniform pe toată suprafața. Pe măsură ce se adună mai multă apă, picăturile cresc. Când picăturile ating o dimensiune suficient de mare, ele încep să interacționeze cu forțe precum vântul și gravitația, fiind simultan respinse de către spinarea gecko hidrofobă. O picătură de apă care măsoară aproximativ 2 milimetri, de exemplu, ar simți puterea respulsivă a aproximativ 100.000 de coloane vertebrale. În cele din urmă, procesele externe câștigă, iar picăturile sunt propulsate de pe piele.

Două seturi de imagini din seria timpului arată o picătură minusculă care se ciocnește cu una mai mare, determinând picarea combinată să se propulseze rapid de pe pielea gecko-ului. Imagine: Watson și colab., Royal Society Interface

Echipa a observat, de asemenea, că atunci când o picătură mică (de ceață, de exemplu) aterizează pe o picătură mai mare deja pe gecko, schimbarea rezultată în energia de suprafață aruncă picătura mare la viteză mare, aproape ca două bile din piscină se ciocnesc. În cele din urmă, au descoperit că picăturile de apă foarte mici - cu diametre de aproximativ 10 până la 80 micrometri - nu necesită forțe de interacțiune exterioară pentru a fi propulsate de pe piele. Sunt suficient de mici încât coloana vertebrală hidrofobă pur și simplu scapă de ele. Cercetătorii au testat doar gheturi cu model model în cutie, dar studiile anterioare au descoperit microspine pe toate tipurile de gecuri, sugerând că alte specii ar putea avea puteri propulsoare de apă.

Se pare că Geckos nu poate ajuta doar în proiectarea adezivului inspirat din bio, ci și în suprafețele potențiale de auto-uscare. Poate că fiecare fereastră a viitorului va fi încorporată cu propria sa piele de gecko sintetică, interzicând condensul înainte de a se putea forma chiar.

Picăturile de apă sărind pielea Gecko Mulțumită spinărilor minuscule