Используя электрический микроскоп и различную видеотехнику, атомный силовой микроскоп и остальные приборы, учёные решили детально разобраться – что происходит, когда лапка мухи надёжно закрепляет её на потолке.
Эту работу ведёт Станислав Горб (Stanislav Gorb) из германского института эволюционной биологии Макса Планка (Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie) в рамках проекта "Био устройства прикрепления для биомиметики" (Biological Attachment Devices for Biomimetics).Горб и его коллеги узнали много нового. К примеру, вычислили, что большая сила прилипания обеспечивалась, когда, по последней мере, одна нога с каждой стороны тела мухи была в контакте с поверхностью.
Станислав Горб экспериментирует с полимерами, чтоб воспроизвести "эффект ноги мухи" (фото с веб-сайта eb.tuebingen.mpg.de).
Также они поглядели, как муха ведет взаимодействие с поверхностями различного типа, надеясь вывести из этого рецепты для сотворения маленьких ползающих по хоть каким покрытиям ботов, либо даже приспособлений для "перевоплощения" в мух людей.
Нужно сказать, что это не 1-ая работа такового рода. Так, ещё в 2003-м англичане сделали искусственную ленту "по мотивам" лап гекконов и их млрд волосков, прилипающих к хоть каким поверхностям за счёт межатомных сил Ван-дер-Ваальса.
И хотя от ленты до устройства, применимого к ползанию по потолку, дистанция большая, ясно, что направление инженеры избрали верное.
Здесь очень любопытной смотрится статья, написанная Адамом Саммерсом (Adam Summers), доцентом института Калифорнии в Ирвине (University of California, Irvine). В "Обуви мухи" (Shoe fly) он ведает о работе учёных из Германии, о вещах издавна узнаваемых и о вещах новых.
Ползая по потолку, муха полагается на мириады тонких волосков, которые за счёт сил трения и сил притяжения (схожим "гекконовским" либо "паучьим") удерживается посреди шероховатостей покрытия. На совсем гладкой поверхности в ход идёт только прилипание.
Один из устройств, использованных германским учёным (фото с веб-сайта biofuture-wettbewerb.de).
Все эти волоски вырастают из узкой и очень гибкой лопаточки, которая максимизирует область контакта, приспосабливаясь к поверхности.
Одним из принципиальных моментов в гипотетичных устройствах такового рода является стратегия отлипания: как поступать, когда необходимо не просто висеть вниз головой, но ещё и двигаться далее?
Отлично и просто работать с системами на базе вакуумных присосок. Вроде уникального Геккомата, на котором люди без всякой страховки ползают по гладким стенкам небоскрёбов. Впустил воздух вовнутрь присоски — и готово.
Но как быть с "липучками"? Если это лента – можно отцепить её от потолка равномерно, потянув с 1-го края. Что, заметим, не очень комфортно для резвого лазания. А есть другие варианты?
Ответ на этот принципиальный вопрос отыскали Горб сотоварищи. Они отсмотрели сотки моментов взлёта мух на замедленной скорости проигрывания видео. И оказалось, что у мухи не одна стратегия для этого, но целых четыре.
Отодвигая ноги далее от тела, муха достигает того, что гибкие лопатки идут волнами, сгибаются, что уменьшает их контакт с поверхностью и приводит к освобождению ног.
2-ой вариант действий – вращение ноги вокруг оси, перпендикулярной поверхности, со скручиванием тех же липких "устройств".
3-ий – внедрение для насильного отрыва лопаточек маленьких когтей на конце ног.
Четвёртый — просто грубая сила тяги крыльев, отрывающая насекомое полностью от потолка либо стенки (на иллюстрации методы идут в том же порядке).
Четыре стратегии отлипания мухи от потолка либо стенки – пояснения в тексте (naturalhistorymag.com).
Группа Станислава сейчас пробует создавать разные искусственные материалы, чтоб "прирастить" ногу мухи до размера, применимого для использования человеком. С фотолитографией и лазерным сверлом гравируют формы, куда вливают водянистый полимер, который потом прикрепляется к листу, покрытому сотками тыщ крохотных колонн.
До проигрывания эффекта мухи в макромасштабе ещё далековато. С другой стороны, когда появятся "перчатки-мухи" и "ботинки-мухи", мы должны быть готовы.
Готовы выворачивать кисти соответствующим радиальным движением, использовать для управления прилипанием длинноватые, наращённые ногти (отлично дамам, они издавна научились управляться с таким орудием), в общем – делать то, что делает муха, когда хочет покинуть насиженное место.
Треньтесь.
ужс я даже не могу представить как это больно 