Credit: University of Tokyo
Z pomocą szybkich kamer, tomografów komputerowych i niektórych materiałów do malowania paznokci, naukowcom z Japonii udało się uchwycić wyszukany sposób, w jaki biedronki składają swoje skrzydła, aby je schować.
Badania te mogą mieć wpływ na wszystko, od aeronautyki po parasole.
Badania, opublikowane w tym tygodniu w Proceedings of the National Academy of Sciences, zbadały, jak biedronki mogą mieć skrzydła wystarczająco silne, aby latać, ale szybko składane, aby mogły być schowane z drogi.
Skrzydła, po tym wszystkim, są znacznie większe niż czarno nakrapiane skrzydła, które składają się, aby zmieścić się wewnątrz – co jest natychmiast oczywiste, łatwe do zobaczenia, jeśli po prostu oglądasz wideo ze skrzydłami rozwijającymi się.
Ale naukowcy z Uniwersytetu w Tokio wyjaśniają, że nikt nie wiedział, jak biedronki odkładają skrzydła, ponieważ faktycznie zamykają skrzydła najpierw – a następnie wciągają skrzydła do środka. Interesujące działanie jest ukryte poza zasięgiem wzroku.
Zastąpili więc te charakterystyczne czerwone i czarne skrzynki przezroczystymi – zbudowanymi z rodzaju żywicy utwardzanej promieniami UV, która jest często używana w sztuce paznokci, zgodnie z komunikatem prasowym z uniwersytetu. Obudowa sztucznego skrzydła, zwana elytronem, pozwoliła badaczom obserwować, jak skrzydło się składa.
Credit: University of Tokyo
„Nie byłem pewien, czy biedronka może złożyć skrzydła za pomocą sztucznego elytronu wykonanego z żywicy do zdobienia paznokci”, mówi Kazuya Saito, profesor na Uniwersytecie Tokijskim i główny autor badania. „Byłem więc zaskoczony, kiedy odkryłem, że to możliwe.”
Naukowcy użyli szybkich kamer do zarejestrowania procesu oraz tomografii komputerowej złożonych i rozłożonych skrzydeł, aby pomóc w ustaleniu dokładnego wzoru fałd.
Proces, w którym skrzydła zapadają się jest podobny do origami – w rzeczywistości naukowcy użyli papieru origami do odtworzenia części fałd skrzydeł.
Naukowcy stworzyli papierowy model pokazujący, jak jedna z części skrzydła biedronki składa się, gdy skrzydło jest schowane nieużywane. University of Tokyo/PNAS hide caption
toggle caption
University of Tokyo/PNAS
Naukowcy stworzyli papierowy model pokazujący, jak jedna z części skrzydła biedronki składa się, gdy skrzydło jest schowane nieużywane.
Uniwersytet Tokijski/PNAS
I skrzydła pozostają stabilne, gdy są rozszerzane częściowo z powodu żył, które używają „sprężyn taśmowych” – rodzaj krzywej, która pozwala taśmie stolarskiej trzymać się prosto.
„Technika biedronki do osiągnięcia złożonego składania jest dość fascynująca i nowatorska, szczególnie dla badaczy w dziedzinie robotyki, mechaniki, lotnictwa i inżynierii mechanicznej”, powiedział Saito, zgodnie z komunikatem prasowym uniwersytetu.
W badaniu naukowcy sugerują kilka natychmiastowych zastosowań dla badań – w tym skrzydła samolotów, technologie kosmiczne, takie jak składane anteny i tablice słoneczne, a także o wiele bardziej prozaiczne przedmioty, takie jak parasole i wentylatory.
W badaniu naukowcy sugerują kilka natychmiastowych zastosowań dla badań – w tym skrzydła samolotów, technologie kosmiczne, takie jak składane anteny i tablice słoneczne, a także o wiele bardziej prozaiczne przedmioty, takie jak parasole i wentylatory.