Credit:
Nagysebességű kamerák, CT-szkennerek és némi körömfesték segítségével japán tudósoknak sikerült bepillantást nyerniük abba a bonyolult módba, ahogyan a katicabogarak összehajtogatják a szárnyaikat, hogy eltakarják azokat.
A kutatás a repüléstől az esernyőkig mindenre hatással lehet.
A Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban a héten megjelent tanulmány azt vizsgálta, hogy a katicabogarak szárnyai hogyan lehetnek elég erősek ahhoz, hogy repüljenek, de gyorsan összecsukhatóak, hogy el lehessen őket rejteni az útból.
A szárnyak ugyanis sokkal nagyobbak, mint a fekete pöttyös szárnyhüvelyek, amelyekbe behajtva elférnek – ez azonnal nyilvánvalóan könnyen belátható, ha csak megnézzük a szárnyak kibontásáról készült videót.
A Tokiói Egyetem kutatói azonban elmagyarázzák, hogy senki sem tudta, hogyan rakják el a katicabogarak a szárnyakat, hiszen valójában először becsukják a szárnyhüvelyeket – majd behúzzák a szárnyakat. Az érdekes műveletet elrejtik a szem elől.
Az egyetem sajtóközleménye szerint ezért a jellegzetes piros és fekete tokokat átlátszó tokokra cserélték le – olyan UV-keményített gyantából, amelyet gyakran használnak a körömművészetben. A mesterséges szárny tokja, az úgynevezett elytron lehetővé tette a kutatók számára, hogy megfigyeljék, hogyan hajtogatódik a szárny.
Credit: University of Tokyo
“Nem voltam biztos benne, hogy a katicabogár egy körömfestő gyantából készült mesterséges elytron segítségével össze tudja-e hajtani a szárnyait” – mondta Kazuya Saito, a Tokiói Egyetem professzora, a tanulmány vezető szerzője. “Ezért meglepődtem, amikor kiderült, hogy képes rá.”
A tudósok nagysebességű kamerákkal rögzítették a folyamatot, és a behajtott és kihajtott szárnyak CT-vizsgálatával segítettek kitalálni a hajtások pontos mintázatát.
A folyamat, amelynek során a szárnyak összecsukódnak, hasonlít az origamira – valójában a tudósok origami-papírt használtak a szárnyhajtások egyes részeinek rekonstruálásához.
A tudósok készítettek egy papírmodellt, amely bemutatja, hogyan hajtódik össze a katicabogár szárnyának egy része, amikor a szárnyat használaton kívül elrakják. University of Tokyo/PNAS hide caption
toggle caption
University of Tokyo/PNAS
A tudósok egy papírmodellt készítettek, amely megmutatja, hogyan hajtódik össze egy katicabogár szárnyának egyik része, amikor a szárny használaton kívül el van dugva.
University of Tokyo/PNAS
A szárnyak pedig kitárva is stabilak maradnak, részben a “szalagrugókat” használó erek miatt – az a fajta ív, amely lehetővé teszi, hogy az ácsszalag egyenesen tartsa magát.
“A katicabogarak technikája az összetett hajtogatás elérésére meglehetősen lenyűgöző és újszerű, különösen a robotika, a mechanika, az űrkutatás és a gépészet területén dolgozó kutatók számára” – mondta Saito az egyetem sajtóközleménye szerint.
A tanulmányban a tudósok a kutatás néhány közvetlen alkalmazását javasolják – beleértve a repülőgépek szárnyait, az olyan űrtechnológiát, mint az összehajtható antennák és napelemtáblák, és sokkal prózaibb tárgyakat, mint az esernyők és ventilátorok.