https://frosthead.com

Vodene kapi skoče s Gecko kože zahvaljujući sitnim bodljicama

Geckos su miljenici bio-nadahnutih fizičara i robotičara zbog njihove neviđene sposobnosti da se prilijepe za zidove i probijaju se po stropovima, koristeći strukture poput dlaka na nožnim prstima koje koriste prednost van der Waals-ove sile. Kao rezultat toga, gekonska stopala dobivaju većinu istraživačke pozornosti.

Povezani sadržaj

  • Geckos ima iznenađujuće snažan zahvat smrti

Sada australski i britanski tim čine slučaj za gekonu kožu. Kao što su nedavno otkrili, sićušne super-hidrofobne bodlje na rođendanskim odijelima guštera aktivno pokreću kapljice vode, bilo da ih lagano puštaju poput svjetiljki na vodenom nebu ili ih pucaju poput balona. Kako tim izvješćuje u sučelju Kraljevskog društva, ova novootkrivena "gekovescensa" vjerojatno je vrijedna strategija za ostanak bez bolesti. U vlažnom okruženju održavanje kože suhom pomoći će obeshrabriti bakterije ili gljivice da se nastane i uzrokovati gadne infekcije, bane nekih gmazova.

Istraživači su otkriće otkrili divljim gekonama s uzorkom, vrsta guštera koji živi u mjestima u Australiji gdje je malo kiše, ali koja je velika zbog vlage i preko noći rosa. Tim je nažalost morao eutanazirati gekone za eksperiment. Uklonili su kožu guštera i podijelili je u male dijelove, koji su stavili na bakrenu ploču koja je bila hladnija od točke rosišta u laboratoriju, potičući kondenzaciju da se prirodno formira. Koristili su skenirajući elektronski mikroskop da zumiraju gekonove fine kožne bodlje, svaki od svega nekoliko mikrometara, a također su snimili kožu na makro skali.

Tim je identificirao ne jedan nego nekoliko mehanizama odgovornih za čišćenje gekonske kože od vode. Poput vodootpornog lista lotosa, struktura gekone kože potiče male rosulje da se sjedine, sprječavajući ravnomjernu raspodjelu vode po cijeloj površini. Kako se više vode okuplja, kapljice rastu. Kad kapi dostignu dovoljno veliku veličinu, počinju međusobno djelovati sa silama poput vjetra i gravitacije, dok ih istodobno odbijaju hidrofobni gekonski bodlji. Kapljica vode, koja iznosi oko 2 milimetra, na primjer, osjetila bi odbojnu snagu od oko 100 000 bodlji na koži. Na kraju pobjede vanjski procesi i kapljica se izbaci s kože.

Dva skupa slika iz vremenskih serija pokazuju sitnu kapljicu koja se sudara s većom, što uzrokuje da kombinirana kapljica brzo istjera kožu gekona. Slika: Watson i sur., Kraljevsko sučelje društva

Tim je također primijetio da kad sićušna vanjska kapljica (na primjer od magle) sleti na veću kapljicu već na gekonu, rezultirajuća promjena površinske energije velikom kapljicom puca velikom brzinom, gotovo kao da se sudaraju dvije bazenske kuglice. Napokon, otkrili su da vrlo male kapi vode - promjera oko 10 do 80 mikrometara - ne zahtijevaju da iz kože izviru sile izvan sebe. Dovoljno su mali da ih se hidrofobni bodlji jednostavno riješe. Istraživači su samo testirali gekone s uzorkom u obliku kutije, ali prethodne su studije otkrile mikrospine na svim vrstama gekona, nagovještavajući da bi druge vrste mogle imati snagu.

Čini se da Geckos ne samo da pomaže u bio-nadahnutom ljepljivom dizajnu, već i na potencijalnim samosušećim površinama. Možda će svaki prozor budućnosti biti ugrađen u svoju sintetičku gekonsku kožu, zabranjujući kondenzaciju prije nego što uopće može nastati.

Vodene kapi skoče s Gecko kože zahvaljujući sitnim bodljicama