videní: 1.5K
Možno aj tebe sa to už stalo – kráčaš si po meste alebo vychádzaš z obchodu a v tom modrá obloha obšťastní všetkých dažďovými kvapkami. Keď tu zrazu tebe jedna či dve vpália priamo do oka. Keď prežívaš takú bolesť ty, ako sa musí cítiť hmyz?
Nový publikovaný výskum z Národnej akadémie vied ukazuje, ako mikroštruktúry rastlín a krídel hmyzu (ako sú motýle) účinne rozbíjajú dažďové kvapky, čím sa skracuje čas kontaktu medzi dažďovými kvapkami a povrchom krídel alebo listov.
Vedci z Cornell University skúmali, ako rôzne povrchy krídel reagujú na padajúce dažďové kvapky, a to pomocou vysokorýchlostnej kamery zachytávajúcej 5 000 až 20 000 snímok za sekundu. Cieľom bolo zistiť, ako kvapky vlastne reagujú na krídla motýľov, vážok a listy rastlín. Zasiahnutie kvapkami je totiž pre tieto druhy najnebezpečnejšou životnou udalosťou. Na porovnanie máme veľmi dobrý príklad: Predstav si, že by na teba z neba dopadla bowlingová guľa. Nič príjemné, čo by si chcel dobrovoľne vyskúšať.
Z vedeckého pozorovania vyplynulo, že keď sa kvapka zrazí s listom alebo krídlom motýľa, stretne sa zároveň s mikroskopickými hranolmi alebo hrotmi, ktoré vytvoria miniatúrne nárazové vlny. Tieto vlny sa navzájom zrážajú a zvrásňujú kvapku, takže má v celom objeme rôzne hrúbky. Hrbole a hroty v podstate trhajú kvapku tak, že ju rozbijú na úlomky. Vedcov táto reakcia tak zaujala, že sa ju rozhodli vyskúšať aj na podobnom umelo vytvorenom povrchu.
Vytvorením voskovej vrstvy s nano-škálovými štruktúrami na povrchu syntetického materiálu mohli výskumníci odraziť vodu, čo v kombinácii s povrchovými hrotmi, ktoré rozbíjajú kvapku znamenalo, že boli schopní skrátiť čas kontaktu medzi syntetickými krídlami alebo krídlami motýľov až o 70 percent. Zníženie času kontaktu, ako je tento, znižuje množstvo tepla prenášaného pri lete a tiež neznižuje ich rýchlosť. Táto adaptácia by bola mimoriadne výhodná pre vtáky, ktoré nechcú počas letu prísť o teplo, alebo pre hmyz, ktorý si musí zachovať svoju schopnosť manévrovať vzduchom, aby unikol predátorom.
Tím dúfa, že neskôr bude môcť túto dvojvrstvovú štruktúru použiť na umelé povrchy používané pri navrhovaní a inovácii výrobkov. Toto nie je prvýkrát, keď sa vlastnosti rastlín a živočíchov využili na vytvorenie lepších materiálov. Napríklad lotosová rastlina, ktorej listy dokážu odpudzovať vodu, sa použila na formulovanie superhydrofóbnych nanomateriálov, ktoré sú vlastne nepremokavé.
Zdroj: iflscience | topdesat
