Учёные узнали секрет складывания крыльев божьей коровки.

Японские ученые впервые рассмотрели, как складываются крылья под панцирем божьей коровки. Полученные результаты, предполагается использовать и в робототехнике, и в разработке спутников, и в микромедицине. Возможно, изменится даже устройство зонтов.

Инициатором исследования является профессор Токийского университета Казуя Саито (Kazuya Saito). У божьей коровки складывание крыльев требует изрядной ловкости, ведь их длина намного больше длины всего тела насекомого. В сравнении с другими жесткокрылыми жуками, божьи коровки часто и быстро взлетают и садятся, и механизм складывания крыльев у них срабатывает особенно быстро и четко. И, что самое главное, крылья при этом не страдают и совсем не травмируются.

Проблема состояла в том, чтобы увидеть, как это происходит, ведь для этого требуется заглянуть под надкрылья. Профессор Саито и его коллеги потратили немало сил, пытаясь получить упругие, прозрачные микроскопические имплантаты, которыми можно было бы заменить надкрылья жука и наблюдать за всем, что происходит под ними. Множество попыток закончилось ничем, пока ученые не опробовали затвердевающий под действием ультрафиолета прозрачный гель, который используется для наращивания ногтей. С его помощью удалось сымитировать тонкую форму надкрыльев и, пересадив их насекомому, с помощью компьютерной томографии увидеть секреты складывания его крыльев.

В статье, опубликованной журналом PNAS (ссылка в конце поста), учёные сообщают, что и форма развёрнутого крыла, и само его разворачивание обеспечиваются сосудами, идущими по кромке. В сложенном состоянии крылья частично пережимают эти сосуды, благодаря чему в них накапливается упругая энергия, готовая быстро высвободиться. К удивлению учёных, эта сложная трансформирующаяся структура не содержит никаких суставов или других сочленений – все происходит за счёт эластичных сил и гидравлики.

По словам профессора Саито, принцип складывания зонтиков, не менявшийся тысячелетиями, может обновиться. Но в первую очередь помогут такие конструкции и в авиации, и даже в космонавтике – гибкие солнечные панели будущего вполне могут разворачиваться на орбите так, как это делают крылья божьей коровки на лугу, что в очередной раз подтверждает утверждение о том, что природа – лучший инженер и дизайнер!

Ссылка на оригинальную статью:

http://www.pnas.org/content/114/22/5624.full