Перья пустынной куропатки (также известной как пустынная пустынная порода o Птерокл восточный) внешне не отличаются от многих других, но скрывают в себе суперсилу: поглощают и транспортируют воду. Сколько? Много. В основном органические микробутылки. Впервые исследователи из MIT и Университет Джонса Хопкинса проанализировали структуру этих перьев, чтобы понять, как они поглощают воду и можно ли адаптировать этот процесс для использования человеком.
Перья обычно водонепроницаемы, но перья пустынной куропатки являются исключением. Самец может пролететь над оазисом, впитать воду в свои перья и пролететь более 20 км в пустыню, имея при этом достаточно воды, чтобы утолить жажду своих жаждущих детенышей. Невероятно, он может нести 15% своего веса в воде при скорости около 64 км/ч.
Секрет перьев
Необычайные водные способности пустынной куропатки были впервые замечены в 1896 г. Эдмунд Мид-Вальдо, орнитолог и защитник природы. Однако коллеги ему не поверили. Приходится ждать 71 год и прибыть в 1967 год, когда Том Кейд e Гордон Маклин вернул проблему в моду, привлекая внимание научного мира.
В новом исследовании, проведенном Йохен Мюллер, исследователи использовали электронные микроскопы высокого разрешения и 3D-технологии для изучения перьев пустынной куропатки. Они обнаружили, что их строение определяется комбинацией гибких бородочек и прямых бородочек. Эти небольшие крючкообразные конструкции обеспечивают исключительную форму и аэродинамическое сопротивление.
Перья впитывают воду благодаря поверхностному натяжению, которое изгибает прямые бородки, образуя каплевидные структуры, удерживающие воду. Внешние бородочки охватывают внутренние структуры, помогая удерживать воду внутри них. Когда перья высыхают, конструкции возвращаются к исходной форме.
Возможные применения
Авторы исследования говорят, что открытие этих природных структур, которые настолько эффективно поглощают и удерживают воду, чрезвычайно многообещающе. С инженерной точки зрения результаты могут привести к созданию новых творений (всегда благословенно). биомиметика!).
Рассмотрим пустынные регионы, такие как пустыня Атакама в Чили, где воды мало, но часто бывают туманы и роса. Конструкция, вдохновленная перьями пустынной куропатки, может быть использована в сетях для сбора воды. И в целом эта структура могла бы быть более эффективной в сборе и удержании воды из тумана.
Другим возможным применением может быть создание бутылки с водой, которая может вмещать большое количество жидкости, но опирается на структуру перьев, предотвращающую движение воды во время, например, пробежки.
Следующие шаги: от природы к технологиям
Исследователи планируют напечатать аналогичные структуры на 3D-принтере, чтобы исследовать коммерческое применение своего открытия. Исследование, опубликованное в Journal of the Royal Society Interface (англ.Я связываю это здесь) демонстрирует, как природа может предлагать удивительные решения человеческих проблем, и напоминает нам, что иногда именно в мельчайших деталях скрываются самые революционные идеи.
