Гекконы являются супергероями семейства ящериц. Оборудованный липкими подушками пальца ноги, способными к помощи веса двух человек, они цепляются за суету и стены через потолки легко. Но как любой супергерой, у рептилий имеется собственный криптонит.
Новое изучение говорит о том, что впитанные влажные ноги и поверхности заставляют их терять собственную власть.Ключ к липкому успеху геккона находится в маленьких похожих на волосы структурах, названных остями, обнаруженными базе его пальцев ног. Любая из этих микроскопических щетин может разделиться на много наноразмерных наконечников, названных septulae.
Septulae создают так именуемые сотрудничества Ван-дер-Ваальса между молекулами поверхности и своими молекулами, за которую цепляется ящерица. Такие сотрудничества в большинстве случаев не сильный, но в силу того, что существуют миллионы septulae на каждом из пальцев ног геккона, любая маленькая щетина додаёт мелкую власть, совместно создающую надёжный захват. Миллион остей, которые соответствовали бы бережно на десяти центов, имел возможность поддержать вес ребенка.Прошлое изучение проверило адгезионные свойства гекконов на сухих поверхностях, таких как ровные стеклянные и неотёсанные стенки, но они не занялись расследованиями, как рептилии реагируют на мокрые поверхности, которые распространены в окружающих средах дождевого леса, в которых живут довольно много гекконов.
Так в новом изучении, исследователи в Акронском университете в Огайо соответствуют группе гекконов Токайского вина (Геккон Гекко) с маленьким ремнем безопасности, зацепленным до датчика силы, и разместили рептилий в сухой, затуманился, и вода покрыла стеклянные поверхности. Как ремень безопасности, задержанный на гекконах, датчик, измеренный, сколько силы потребовалось для получения отлично приложенных отклеенных рептилий.
Бригада отыскала, что, потому, что поверхности стали более мокрыми, гекконы приложив все возможные усилия пробовали поддержать собственную власть.Держитесь!
Геккон скользит, пробуя держать на стеклянную поверхность, тогда как ее ноги являются мокрыми.Кредит: Алисса Старк Акронский университет, отдел биологииБольше научных видео новостей
Исследователи тогда удостоверились в надежности, как гекконы имели дело с мокрыми ногами на разных поверхностях. Они загрузили ноги ящериц в воду в течение 90 минут и потом связали их к ремням безопасности и удостоверились в надежности их на тех же поверхностях опять.
В этом случае бригада отыскала большое сокращение адгезионной свойстве. Требуется 20 Н силы, либо примерно 20 раз ее личная масса тела, чтобы вынудить геккона скользить, когда ее ноги сухи и на сухой поверхности.
Но в то время как ноги геккона были мокрыми, они стали отклеенными меньше чем с 1 Н силы. Геккон, которому загрузили его ноги, скатился с тех же сухих поверхностей, что он не будет обычно иметь никакой неприятности при взбирании (посмотрите видео). Способности геккона больше всего ослабили, когда их ноги и поверхность были впитаны, скользя меньше чем с 0.5 Н примененной силы, бригада информирует онлайн сейчас в Издании Экспериментальной Биологии.
Не обращая внимания на то, что ученые еще не знают ответ, одну догадку для того, по какой причине затопленные гекконы проиграли, их неподвижность – то, что их пальцы ног утратили их супергидрофобные, либо водостойкие, свойства, когда они стали перенасыщенными с водой.«Это весьма интересно, в силу того, что мы думаем о гекконах, в большинстве случаев как являющихся вправду сильным в липком», говорят ведущий интегральный биолог и автор Алисса Старк. «Этот опыт говорит о том, что существуют кое-какие ограничения к их способности».
Результаты выдвигают на первый замысел важность поверхностей экологии и понимания животного, с которыми это в большинстве случаев сталкивается в природе, в особенности при рассмотрении биомеханики того организма, говорит Тимоти Хигема, biomechanist из Калифорнийского университета, Риверсайд, кто не был вовлечен в работу. «Перед этим изучением мы, возможно, не предположили бы, что вода повлияет на прилипание это весьма. Практически мы, быть может, даже предсказали, что это не повлияет на прилипание вообще, учитывая, что гидрофобные подушки геккона, как предполагается, трудятся достаточно отлично в воде».Дункан Иршик, функциональный биолог в Массачусетском университете, Амхерст, говорит, что не был удивлен достигнутыми результатами. «Это не нежданно что, если Вы макаете ящериц в воду, что они планируют уменьшить собственную адгезионную производительность». То, что есть потрясающим, он говорит, есть степенью к что адгезионная уменьшенная производительность геккона.
Старк говорит, что изучение ее бригады разрешит биологам лучше осознать, как гекконы ведут себя, когда к ним приближается хищник, тогда как мокрый и как они сохраняют власть на пропитанном отделении. Это также имеет последствия для ученых, сохраняющих надежду создавать новые пластыри, которые могут поддержать огромные веса методом имитации механике геккона.
Али Дхиноджвала, ученый полимера из Акронского университета, говорит, что методом понимания, что заставляет прилипание геккона терпеть неудачу, ученые могут избежать тех же ловушек, когда они проектируют синтетические подобные геккону пластыри, которые имели возможность употребляться в медицине, робототехнике и новых супер клеях. Методом изучения ограничений естественной адгезионной совокупности геккона ученые имели возможность бы дотянуться пластыри, которые повторно применяемы, держат огромные суммы веса и остаются сильными в течение продолжительных промежутков времени — даже в то время как мокрый.