Itt van a nyár. A grill, a tengerparti kirándulások és a baseball játékok mellett ez egy különösen nem kívánatos látogató - a szúnyog - érkezését is jelenti.
De mikor rohanunk, elképzelve a szúnyogok hordáit, amelyek hamarosan zavarnak majd, nekik is oda kell adnunk nekik - figyelemre méltó, kemény lények, ellenállnak mindenféle permetnek, rovarriasztónak, gyertyának és bármi másnak, amit rájuk dobunk. . Az egyik legcsodálatosabb képessége az, hogy repüléssel maradhatnak a természet egyik saját támadásának közepén: egy eső eső.
Egy szúnyog esetében az esőcsepp megsértése megegyezik azzal, ha egy ember megsérül egy 3 tonnás tárgyon - ez nagyjából egy teherautó méretű. Az egy esőcsepp a szúnyog tömegének körülbelül 50-szerese, és a cseppek olyan sebességgel esnek, mint 22 mérföld / óra. Az apró rovarok azonban viharok során számtalan ütközésig képesek túlélni, amikor ezek a teherautóméretű veszélyek zuhannak körülöttük.
Hogyan csinálják? A héten korábban , a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában közzétett tanulmány szerint a szúnyog apró mérete - a passzív ellenállás zenszerű megközelítésével együtt - lehetővé teszi, hogy repülés közben maradjon e hatalmas ütközések ellenére.
Kiderült, hogy a szúnyogok egy rendkívül erős exoskeletont kombinálnak egy apró tömeggel, hogy minimalizálják az egyes esőcseppek erejét, amikor eltalálják őket. Az a tény, hogy sokkal könnyebbek, mint az esőcseppek, azt jelenti, hogy a cseppek nagyon kevés lendületet vesztenek, amikor ütköznek a szúnyogokkal, ami nagyon kevés erőt jelent, amelyet a rovarra kiutasítanak.
Ezenkívül a szúnyogok ahelyett, hogy erősen álltak volna a cseppek ellen, vagy akár megpróbálták volna őket elkerülni, a szúnyogok egyszerűen az áramlással járnak. "Ahogy az eső esik, az eső ellenállása helyett inkább úgy kapcsolódnak össze, mint egy ingó." - mondta David Hu, a Georgia Tech mérnöke és a tanulmány szerzője az NPR-nek. „Tehát ennek eredményeként nagyon, nagyon kevés erőt kapnak.” Az esőcseppek részben a szúnyogtól kopogtathatják, de ez szinte annyira nem árt a rovarnak, mint ha közvetlen ütésként elnyelné.
Abban a pillanatban, amikor a szúnyogok ráakadnak az esőcseppekre, szárnyukat és hosszú lábaikat miniatűr vitorlákként használják, hogy megemelve magukat a leeső cseppekről, mielőtt a földbe zuhannának, amint az az alábbi videóban látható. A fő veszély, a kutatók szerint, amikor a szúnyogokat esőcseppek sújtják, amikor már közel vannak a talajhoz, mert ha időben nem tudnak elmozdulni, akkor a földbe esnek ugyanolyan sebességgel, mint a leeső csepp. .
Hogyan alakította ki a doktori hallgató, Andrew Dickerson vezette kutatócsoport a szúnyogok stratégiáját? "Egy szúnyog ütése esőcseppgel nehéz kísérlet" - mondta Hu. „Az első dolog, amit kis cseppekkel dobtunk az épület harmadik emeleti történetéből egy szúnyogtartályra, és el tudod képzelni, hogy nem ment túl jól. Olyan, mintha a legrosszabb darts játékot játszanád, amit el tudsz képzelni. ”
Végül a kutatók behozták a kísérletet, építve egy akrilháló ketrecbe, amely tartalmazza a szúnyogokat, amelyek vízcseppek bejutását is lehetővé teszik.
Ezután apró vízsugarakkal megütötte a rovarokat az esőcseppek sebességének szimulálására, és hat Anopheles szúnyogot fényképeztek a vízfolyásba. Nagysebességű kamerát használtak, amely másodpercenként 4000 képkockát vett fel (egy tipikus videokamera másodpercenként 24 képet készít). Mind a hat rovar életben maradt, és a felvétel - az elméleti egyenletekkel együtt - lehetővé tette a tudósok számára, hogy jobban megértsék a rovarok figyelemre méltó képességét az eső kezelésében.
A kísérleteket a gyakorlati tervezésre is figyelemmel hajtották végre. A mikrolevegő-járművek (MAV-ok) tervezése és gyártása - amelyek rendkívül robotok, amelyeket potenciálisan lehet megfigyeléshez és egyéb célokra felhasználni - a világ laboratóriumaiban haladnak előre. A kaliforniai AeroVironment cég kifejlesztett egy kolibri ihletésű mikrorepülőgépet, amelynek súlya kevesebb, mint AA elem, és más cégek és kutatólaboratóriumok jelenleg még kisebb autonóm repülőgépek gyártását vizsgálják. A kutatók megjegyzik, hogy ha jobban megértjük, hogyan alakult a természetes élet úgy, hogy repüljön az esőben, akkor segíthet nekünk a saját apró kézművesünk megtervezése, hogy az elemekben is maradhassunk.
