https://frosthead.com

Vodne kapljice odskočijo Gecko kožo zahvaljujoč drobnim bodicam

Geckos so ljubci bio-navdihnjenih fizikov in robotikov za njihovo neverjetno sposobnost, da se oprijemajo sten in se prebijajo po stropih, z uporabo las podobnih struktur na prstih, ki izkoriščajo silo van der Waals. Kot rezultat, gekonska stopala dobijo večino raziskovalne pozornosti.

Sorodne vsebine

  • Geckos imajo presenetljivo močan oprijem smrti

Zdaj avstralska in britanska ekipa pripravljajo primer za gekoško kožo. Kot so nedavno odkrili, drobne superhidrofobne bodice na rojstnih oblekah kuščarjev aktivno poganjajo kapljice vode, bodisi jih nežno sproščajo kot vodne neba ali jih streljajo kot bazenske kroglice. Kot poroča ekipa v vmesniku Royal Society, je ta na novo odkrita „gekovescence“ verjetno dragocena strategija za ohranitev bolezni. V vlažnem okolju bi ohranjanje suhe kože pomagalo, da bakterije ali glive odvrnejo od prebivanja in povzročijo grde okužbe, ki so nekateri plazilci.

Raziskovalci so odkritje naredili z divjimi gekoki z vzorci, vrstami kuščarjev, ki živijo v krajih v Avstraliji, kjer je malo dežja, vendar so vlaga in rosa čez noč močni. Ekipa je na žalost morala za poizkus evtanazirati gekone. Odstranili so kožo kuščarjev in jo razdelili na majhne odseke, ki so jih postavili na bakreno ploščo, ki je bila v laboratoriju hladnejša od rosišča, in tako spodbudila nastanek kondenzacije. S skenirajočim elektronskim mikroskopom so si približali fino kožo gekona, vsaka le nekaj mikrometrov, kožo pa posneli tudi na makro skali.

Skupina je opredelila ne enega, ampak več mehanizmov, odgovornih za čiščenje gekoške kože iz vode. Tako kot vodoodporen list lotosa tudi struktura gekonske kože spodbuja majhne rosice, da se združijo, preprečujejo, da bi se voda enakomerno porazdelila po celotni površini. Ko se več vode združi, kapljice rastejo. Ko kapljice dosežejo dovolj veliko velikost, začnejo medsebojno vplivati ​​na sile, kot sta veter in gravitacija, hkrati pa jih hidrofobne gekonske bodice istočasno odbijajo. Kapljica vode, ki na primer meri približno 2 milimetra, bi čutila odbojno moč približno 100.000 kožnih bodic. Sčasoma zmagajo zunanji procesi in kapljica se odžene s kože.

Dva sklopa slik časovne serije prikazujeta drobna kapljica, ki trči v večjo, zaradi česar kombinirana kapljica hitro poganja gekonovo kožo. Slika: Watson et al., Royal Society Interface

Skupina je tudi opazila, da ko drobna zunanja kapljica (na primer iz megle) pristane na večji kapljici že na gekonu, nastala sprememba površinske energije odstrani veliko kapljico z veliko hitrostjo, skoraj tako, kot da se trčita dve bazenski krogli. Nazadnje so ugotovili, da zelo majhne kapljice vode - s premerom od približno 10 do 80 mikrometrov - ne zahtevajo, da se s kože poganjajo nobene sile, ki si medsebojno vplivajo. Dovolj so majhni, da se jih hidrofobne bodice preprosto znebijo. Raziskovalci so preizkušali samo gekone z vzorci, vendar so prejšnje študije odkrile mikroskope na vseh vrstah gekonov, ki nakazujejo, da imajo druge vrste lahko vodno moč.

Zdi se, da Geckos morda ne pomaga le pri bio-navdihnjeni lepilni zasnovi, ampak tudi pri potencialnih samo sušečih se površinah. Morda bo vsako okno prihodnosti vtisnjeno s svojo sintetično gekokovo kožo, ki prepoveduje kondenzacijo, preden se sploh lahko tvori.

Vodne kapljice odskočijo Gecko kožo zahvaljujoč drobnim bodicam