Ученые из Датского технического университета (DTU Physics) рассказали о принципах, лежащих в основе конструкции шипов, игл, жал и многого другого, а также выяснили, почему они способны прокалывать кожу человека и оставаться целыми.
Кааре Хартвиг Йенсен и его коллеги из DTU Physics неоднократно сталкивались с тем, что маленькие стеклянные пипетки, которые необходимы при заборе жидкости из растительных клеток, разрушаются при контакте с клеточной стенкой. Это настолько озадачивало исследователей, что они решили подробнее изучить растения, обладающие колючками, а также некоторых животных: например, кровососущих комаров или морских ежей.
Для этого был проведен эксперимент, невольными «участниками» которого стали более 200 видов различных растений и животных. При этом их шипы, жала и прочие заостренные части разных форм и размеров могли использоваться для множества целей: например, для прилипания к поверхности, приема пищи или защиты. Также в исследование включили искусственные острые предметы — гвозди, иглы для шприцев и копья длиной до шести метров — для поиска взаимосвязи между прочностью и эластичностью.
«Наши результаты показали, что существует четкая корреляция между длиной иглы или жала и диаметром, как близко к кончику, так и в месте его прикрепления к «хозяину». Мы раскрыли оптимальную стратегию проектирования, которая связывает их длину, диаметр основания, способность материала сопротивляться растяжению, сжатию при упругой деформации и силу трения на единицу площади», — рассказал Кааре Хартвиг Йенсен.
По словам ученых, все природные «проекты» похожи, независимо от того, являются ли это наноразмерными пиками вируса или полутораметровым шипом рыбы-меч.
Авторы работы отметили, что их результаты могут быть полезны в будущем при создании, к примеру, игл шприца для более оптимизированного распределения лекарства или гвоздей, чтобы снизить расход материала без потери для качества. При этом сами исследователи уже применили выведенную формулу: они перепроектировали стеклянные пипетки таким образом, чтобы те больше не ломались во время экспериментов.
Как сообщал «Вокруг Света. Украина», в США комаров скрестили с человеком. Созданы генно-модифицированные комары, которые не способны переносить лихорадку денге.
По материалам Naked-science
Читайте также:
В Бразилии провалился эксперимент с ГМ-комарами
В США создали одежду, в которой человек невидим для комаров
Комары летят на голос — ученые
