Навіщо комах вологі ноги
Чому комахи так легко бігають по стелі та не падають, а потім легко відчіплюються від поверхні? Вчені завжди вважали, що справа в рідині, якою змочені їхні ноги. Як показали вчені з Кембриджу (Велика Британія), це не так. Про своє відкриття вони розповіли у журналі Soft Matter та університетському прес-релізі.
Девід Лабонте (David Labonte) із департаменту зоології Кембриджського університету давно вивчає ніжки комах, намагаючись дізнатися, як вони прикріплюються до поверхонь. Рік тому портал Наукова Україна розповідав про роботу Лабонте, який описав подушечки та волоски на ногах паличника — тропічної комахи, схожої на листок. Цього разу він із колегою Уолтером Федерле (Walter Federle) ще далі просунувся у своїх дослідженнях і дізнався, навіщо паличнику вологі подушечки ніг.
Спочатку здавалося, що рідина на лапках допомагає комахам утримуватись на поверхні. Також і склянка прилипає до столу, якщо мокре дно. Але справа виявилася складнішою. Вимірявши, скільки зусиль потрібно, щоб від'єднати ногу паличника від скляної тарілки з різною швидкістю і застосувавши теорію механіки руйнування, вчені з'ясували, що пояснити дані експерименту може лише модель сухих ніг. Вони порівняли, як прилипають до поверхні вологі (як у паличника) та сухі липкі (як у ящірки-гекона) подушечки. Виявилося, що взагалі великої різниці не видно, обидва види подушечок прилипають відмінно.
Комахи і гекони бігають вертикальними поверхнями і навіть вгору ногами, щоб дістатися до їжі або сховатися від хижаків. Оскільки поверхня листя гладка, їм потрібні м'які липкі подушечки на передніх і задніх ногах. Причому липкість ніг потрібно контролювати, інакше бігати не вдасться. Коли передні ноги прилипають до поверхні, заднітреба вже відліпити.
І вологі, і сухі липкі подушечки поводяться однаково на м'якому еластичному матеріалі, між ними та поверхнею утворюється велика зона контакту. Обидва типи подушечок відклеюються від поверхні під дією сили, що зрізує, яка контролює їх липучість, тобто ноги комах і геконів більш липкі, коли вони притиснуті до тіла.
Якщо волога на подушечках ніг ніяк не впливає на липкість, то навіщо це паличнику? Вчені припускають, що волога створює щось подібне до ослабленого шару, який допомагає комахам відліпити ноги під час руху. Рідина служить лубрикантом, який полегшує відклеювання та дозволяє комахі краще контролювати цей процес у кожний момент часу.
Вчені вважають, що їх дослідження знайде застосування в промисловості, наприклад, на виробництві електронних пристроїв, де потрібно точно переміщати крихітні запчастини.