Alimlər ladybugun qanadlarının qatlanmasının sirrini açıblar

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Tokio Universitetinin alimləri ladybirds-in qatlanan arxa qanadlarının sirrini aça bildilər ki, nəinki artıq yaxşı öyrənilmiş damarlar şəbəkəsi olan "hidravlik sürücü" deyil, həm də qarın ilə elytra var. bu prosesdə birbaşa iştirak edir.

Tədqiqatçıların işi “Proceedings of the National Academy of Sciences” jurnalında dərc olunub və Phys.org saytında ümumiləşdirilib.

Uğur böcəkləri ayaq üstə yeriyərkən qanadlarını zədələrdən qorumaq üçün sərt elytra altında yığcam şəkildə qatlaya bilirlər. Havaya qalxmaq zərurəti yaranarsa, arxa torlu qanadlar orta hesabla 0,1 saniyəyə açılır. Bu mexanizm yaxşı başa düşülür, çünki ladybuglar qanadlarını açmadan əvvəl elytranı qaldırırlar.

Elitra altındakı böcəklərin membranlı arxa qanadları origami kimi bükülür və maye ilə doldurulmuş damarlar şəbəkəsi ilə daxil olur. Uçuşdan əvvəl ladybug elytranı qaldırır və üçüncü torakal seqmentin əzələlərini gərginləşdirir, uçan qanadların damarlarında maye təzyiqini artırır. Nəticədə damarların elastikliyi artır və qanad genişlənir.

Alimlər qanadın bükülmə prosesini təfərrüatı ilə görə bilməyiblər. Fakt budur ki, yerə endikdən sonra ladybug elytranı qatlayır və yalnız bundan sonra qarınla aktiv şəkildə özünə kömək edərək arxa qanadlarını geri çəkməyə başlayır. Orta hesabla, böcəklərin uçan qanadlarını bükməsi təxminən iki saniyə çəkir.

Qanadların bükülməsini öyrənmək üçün alimlər yeddi xallı ladybirddən (Coccinella septempunctata) istifadə ediblər. O, sağ rigid elitrasının bir hissəsini çıxartmışdı. Silinmiş sahə daha sonra şəffaf UV-müalicə olunan akril qatranının surətini yaratmaq üçün alət kimi istifadə edilmişdir. Daha sonra elytranın akril surəti ladybug elytranın qalan hissəsinə yapışdırıldı.

Tədqiqatçılar böcəyin sürətli tədqiqini apardılar, həmçinin mikroskop altında elitranın uzaq bir hissəsini tədqiq etdilər. Məlum olub ki, elitronun daxili tərəfində uçan qanadın damarlarının naxışına uyğun relyef var. Bundan əlavə, elitronun daxili tərəfində bir növ "Velcro" var - qatlanmış qanadı tutan ən kiçik tüklərlə örtülmüş sahələr.

Bənzər "Velcro" qarın yuxarı tərəfində yerləşir. Məlum olub ki, ladybug yerə enəndən sonra elitranı qatlayır, sonra isə qarını bərkitməyə və düzəltməyə başlayır. Bu anda damarlarda təzyiq azalır. Qarın ilk bərkidilməsi zamanı damarlar elitronun daxili tərəfindəki müvafiq girintilərə oturur.

Qarın boşaldıqdan sonra arxa qanadların alt tərəfi boyunca sürüşür. Sonra ladybug yenidən qarını sıxır, qanadları götürür və elytranın altına yapışdırır. Bu vəziyyətdə, qanadın qatlanması zamanı damarlar arasındakı şəffaf membranlar bələdçi rolunu oynayır.

Alimlərin qeyd etdiyi kimi, origamidən fərqli olaraq, ladybugun qanadları kəskin bucaqlarda deyil, əksinə qıvrılır. Bununla əlaqədar olaraq, onların mexaniki dayanıqlığının qorunub saxlanması ehtimalı var. Bundan əlavə, burulma damarların bükülməsinin və deformasiyaya görə üst-üstə düşməsinin qarşısını almağa imkan verir.

Beləliklə, qarnını büzərək və rahatlaşdıraraq, ladybug elytra altında arxa qanadların tam qatlanmasına nail olur. Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, bükülmüş elastik qanadlar bir növ sıxılmış yay rolunu oynamağa başlayır. Elitra qaldırıldıqda, onların daxili hissəsi arxa qanadlara yapışmağı dayandırır və onlar, bir yay kimi, düzəldilməyə başlayırlar. Daha sonra yayılma prosesi "hidravlika" tərəfindən götürülür.

Yapon alimləri hesab edirlər ki, ladybirds və bəzi digər böcəklərin qanadlarının açılması və qatlanması mexanizmlərinin öyrənilməsi günəş panelləri və peyk antenalarından tutmuş göyərtə təyyarələrinin qanadlarına qədər müxtəlif avadanlıqlar üçün qatlama mexanizmlərinin yaradılması üçün ən yaxşı texniki həllər tapacaqdır.

Hal-hazırda, böcəklərdə olduğu kimi qanadın bükülməsi və açılması üçün heç bir mexanizm yoxdur. Göyərtə təyyarələrində istifadə olunan mexanizmlər hidravlik sürücülər və qıfıllar dəstidir. Kökündən müəyyən məsafədə olan daşıyıcıya əsaslanan təyyarənin qanadı menteşəli döngəyə malikdir.

Hidravlik sistemdə təzyiqi artıran xüsusi nasoslar, mexanizmin sürücüsünü qanadın açılmasına və ya qatlanmasına məcbur edir. Həddindən artıq mövqelərdə qanad sabitdir. Anqarlarda və ya göyərtəli parkinqdə daha yığcam şəkildə yerləşdirilə bilməsi üçün yerə qənaət etmək üçün göyərtəli təyyarələrdə qatlana bilən qanad istifadə olunur.

Bu il fevralın əvvəlində NASA və Brigham Young Universitetinin tədqiqatçıları kiçik süni yer peyklərinin soyudulması üçün qatlana bilən radiator dizaynını təqdim etdilər. Bu radiator origami kimi qatlanır və açılır. Qurğu qıvrımların dərinliyini tənzimləyərək istilik ötürmə səviyyəsini idarə edəcək: o, nə qədər yüksəkdirsə, cihaz daha çox istilik qəbul edəcək.