Poletje je tukaj. Poleg žarov, izletov na plaži in bejzbolskih iger to pomeni tudi prihod zelo nezaželenega obiskovalca - komarja.
Ko pa srkamo, ko si predstavljamo horde komarjev, ki nas bodo kmalu motili, jim moramo to tudi predati - so izjemna trdoživa bitja, ki se upirajo vsakršnim razpršilcem, repelentom, svečam in vsem drugim, kar jih metamo . In ena izmed njihovih najbolj neverjetnih sposobnosti je, da lahko ostanejo v letu sredi enega od naravnih napadov: padajoče kaplje.
Za komarje je udarec z dežno kapljico enakovreden človeku, ki ga je zadel 3-tonski predmet - nekaj približno velikosti tovornjaka. Posamezna kapljica kapljic je približno 50-kratna od mase komarja, kapljice pa padejo s hitrostjo kar 22 milj na uro. Kljub temu pa so drobne žuželke sposobne preživeti nešteto trkov med nevihto, ko te nevarnosti velikosti tovornjakov padajo po njih.
Kako to storijo? Glede na študijo, objavljeno v začetku tega tedna v zborniku Proceedings of the National Academy of Sciences, majhen obseg komarjev - skupaj z zen kot pristop pasivnega odpora - mu omogoča, da ostane v letu kljub tem velikim trkom.
Komarji se izkažejo, da združujejo izjemno močan eksoskelet z majhno maso, da zmanjšajo silo vsake kapljice, ko zadene. Dejstvo, da so tako lažje od dežnih kapljic, pomeni, da kapljice izgubijo zelo majhen zagon, ko trčijo v komarje, kar pomeni, da je zelo malo sile, izgnane na žuželko.
Poleg tega komarji namesto, da bi se močno postavili proti kapljicam ali jih celo poskušali izmakniti, preprosto gredo s tokom. "Ko padajoča kaplja pada, namesto da bi se upirali kapljični kapljici, se v bistvu združijo nekako kot zastoj, " je za NPR povedal David Hu, inženir iz Georgia Tech in avtor študije. "Torej dobijo zelo, zelo malo sile." Vpliv dežne kaplje lahko komarja delno odvrne od komarja, vendar žuželki ne škodi skoraj toliko, kot bi bil, če bi ga zajel kot neposreden zadetek.
V trenutku, ko se komarji prilepijo na dežne kaplje, uporabljajo krila in dolge noge kot miniaturna jadra, da se dvignejo s padajočih kapljic, preden se zrušijo v tla, kot je prikazano v spodnjem videoposnetku. Raziskovalci so ugotovili, da je glavna nevarnost, ko komarje zadenejo dežne kapljice, ko so že blizu tal, ker če se ne bodo pravočasno odvrnili, bodo v zemljo z isto hitrostjo, kot padajoča kaplja, padli .
Kako je raziskovalna skupina, ki jo je vodil Huov doktorski študent Andrew Dickerson, oblikovala strategijo komarjev? "Udariti komarja z dežno kapljico je težaven eksperiment, " je dejal Hu. "Prvo, kar smo storili, je bilo, da smo v zgodbo naše stavbe v tretjem nadstropju spustili majhne kapljice na posodo s komarji, in lahko si predstavljate, da ni šlo zelo dobro. To je nekako tako, kot da igrate najslabšo igro v pikadu, ki si jo lahko zamislite. "
Sčasoma so raziskovalci poskus pripeljali v notranjost in zgradili kletko iz akrilne mreže, da bi vsebovala komarje, ki bi prav tako dovolili vstop vodnih kapljic.
Nato so žuželke udarili z drobnimi curki vode, da so simulirali hitrost padajočih dežnih kapljic, in posneli šest komarjev Anopheles, ki vstopajo v vodni tok. Uporabili so visokohitrostno kamero, ki je zajela 4000 sličic na sekundo (tipična video kamera zajame 24 sličic na sekundo). Vseh šest žuželk je preživelo in posnetki - skupaj s teoretičnimi enačbami - so znanstvenikom omogočili boljše razumevanje izjemne sposobnosti žuželk, da se spopadajo z dežjem.
Poskusi so bili izvedeni tudi s poudarkom na praktičnem inženiringu. Načrtovanje in izdelava mikroavtomobilskih vozil (MAV) - majhnih robotskih zrakoplovov, ki bi jih bilo mogoče uporabiti za nadzor in druge namene - napreduje v laboratorijih po vsem svetu. Kalifornijsko podjetje AeroVironment je razvilo mikro letalo, ki je navdihnilo koprive, ki tehta manj kot baterija AA, druga podjetja in raziskovalni laboratoriji pa se trenutno ukvarjajo z izdelavo še manjših avtonomnih letal. Raziskovalci ugotavljajo, da bi lahko boljše razumevanje, kako se je naravno življenje razvijalo, da smo leteli v dežju, lahko pomagalo oblikovati lastne drobne obrti, da bomo tudi v elementih ostali.
