Lớp “giáp” trên đôi cánh bảo vệ côn trùng khi trời mưa như thế nào

Một nghiên cứu mới cho thấy các cấu trúc vi mô ở thực vật và cánh của các loài côn trùng – ví dụ như loài bướm - đã phá vỡ các hạt mưa một cách hiệu quả.


Cụ thể, cấu trúc này làm giảm thời gian tiếp xúc giữa bề mặt cánh của côn trùng hoặc lá cây với nước mưa. Để điều tra xem các bề mặt cánh khác nhau tương tác như thế nào với những hạt mưa rơi xuống, các nhà nghiên cứu ở Đại học Cornell đã sử dụng một máy ảnh tốc độ cao có thể chụp từ 5.000 đến 20.000 khung hình mỗi giây, để xem cách những giọt nước phản ứng với cánh bướm, ngài, chuồn chuồn, lông vũ của chim ó biển, và lá cây katsura. Tác giả chính của nghiên cứu, ông Sunghwan Jung cho biết: “bị các hạt mưa bắn trúng là sự kiện nguy hiểm nhất đối với loại động vật nhỏ này”, ông lưu ý rằng trọng lượng tương đối của một hạt mưa đập vào cánh bướm cũng tương tự như khi một quả bóng bowling rơi từ trên trời xuống đầu một ai đó. Quan sát của nhóm nghiên cứu cho thấy rằng, khi một giọt mưa va chạm với một chiếc lá hoặc một cánh bướm, nó sẽ gặp phải những khối u hoặc gai siêu nhỏ tạo ra những con sóng xuyên qua “cơ thể” tí hon bằng nước của mình. Những con sóng này va chạm với nhau, làm giọt nước bị co rúm ró lại khiến cho nó có độ dày khác nhau ở những chỗ khác nhau. Sau đó, các khối u và gai nhọn “xé toạc” giọt nước ra bằng cách chọc xuyên qua giọt nước và khiến nó vỡ tan thành từng phần. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các bề mặt nhân tạo để kiểm tra xem liệu họ có thể tái tạo lại sự tương tác bề mặt đó bằng cách khéo léo bắt chước những cái gai trên bề mặt hay không. Bằng cách tạo ra một lớp sáp có cấu trúc nano trên bề mặt tổng hợp, các nhà nghiên cứu có thể đẩy giọt nước ra, khi kết hợp với bề mặt có gai sẽ phá vỡ giọt nước, đồng nghĩa với việc họ có thể giảm thời gian tiếp xúc giữa cánh tổng hợp hoặc cánh bướm tới 70%. Việc giảm thời gian tiếp xúc như thế này sẽ làm giảm lượng nhiệt truyền khi bay và không làm mất đi động lượng của chúng. Sự thích nghi này sẽ rất thuận lợi đối với những con chim không muốn bị mất nhiệt trong khi bay, hoặc với những con côn trùng cần duy trì khả năng cơ động giữa không trung để thoát khỏi kẻ săn mồi. Nhóm nghiên cứu hy vọng, tương lai có thể sử dụng cấu trúc hai tầng này để chế tạo các bề mặt nhân tạo dùng trong thiết kế và đổi mới sản phẩm. Đây không phải là lần đầu tiên các đặc tính của thực vật và động vật được sử dụng để tạo ra các loại vật liệu tốt hơn, chẳng hạn như những chiếc lá sen không thấm nước đã được dùng để tạo ra vật liệu nano siêu chống nước, vật liệu này có thể hoạt động như một phương pháp xử lý không độc hại để làm các loại quần áo chống thấm. Ngọc Anh  Theo IFL Science Tag : côn trùng







Lop “giap” tren doi canh bao ve con trung khi troi mua nhu the nao


Mot nghien cuu moi cho thay cac cau truc vi mo o thuc vat va canh cua cac loai con trung – vi du nhu loai buom - da pha vo cac hat mua mot cach hieu qua.


Cu the, cau truc nay lam giam thoi gian tiep xuc giua be mat canh cua con trung hoac la cay voi nuoc mua. De dieu tra xem cac be mat canh khac nhau tuong tac nhu the nao voi nhung hat mua roi xuong, cac nha nghien cuu o Dai hoc Cornell da su dung mot may anh toc do cao co the chup tu 5.000 den 20.000 khung hinh moi giay, de xem cach nhung giot nuoc phan ung voi canh buom, ngai, chuon chuon, long vu cua chim o bien, va la cay katsura. Tac gia chinh cua nghien cuu, ong Sunghwan Jung cho biet: “bi cac hat mua ban trung la su kien nguy hiem nhat doi voi loai dong vat nho nay”, ong luu y rang trong luong tuong doi cua mot hat mua dap vao canh buom cung tuong tu nhu khi mot qua bong bowling roi tu tren troi xuong dau mot ai do. Quan sat cua nhom nghien cuu cho thay rang, khi mot giot mua va cham voi mot chiec la hoac mot canh buom, no se gap phai nhung khoi u hoac gai sieu nho tao ra nhung con song xuyen qua “co the” ti hon bang nuoc cua minh. Nhung con song nay va cham voi nhau, lam giot nuoc bi co rum ro lai khien cho no co do day khac nhau o nhung cho khac nhau. Sau do, cac khoi u va gai nhon “xe toac” giot nuoc ra bang cach choc xuyen qua giot nuoc va khien no vo tan thanh tung phan. Nhom nghien cuu da su dung cac be mat nhan tao de kiem tra xem lieu ho co the tai tao lai su tuong tac be mat do bang cach kheo leo bat chuoc nhung cai gai tren be mat hay khong. Bang cach tao ra mot lop sap co cau truc nano tren be mat tong hop, cac nha nghien cuu co the day giot nuoc ra, khi ket hop voi be mat co gai se pha vo giot nuoc, dong nghia voi viec ho co the giam thoi gian tiep xuc giua canh tong hop hoac canh buom toi 70%. Viec giam thoi gian tiep xuc nhu the nay se lam giam luong nhiet truyen khi bay va khong lam mat di dong luong cua chung. Su thich nghi nay se rat thuan loi doi voi nhung con chim khong muon bi mat nhiet trong khi bay, hoac voi nhung con con trung can duy tri kha nang co dong giua khong trung de thoat khoi ke san moi. Nhom nghien cuu hy vong, tuong lai co the su dung cau truc hai tang nay de che tao cac be mat nhan tao dung trong thiet ke va doi moi san pham. Day khong phai la lan dau tien cac dac tinh cua thuc vat va dong vat duoc su dung de tao ra cac loai vat lieu tot hon, chang han nhu nhung chiec la sen khong tham nuoc da duoc dung de tao ra vat lieu nano sieu chong nuoc, vat lieu nay co the hoat dong nhu mot phuong phap xu ly khong doc hai de lam cac loai quan ao chong tham. Ngoc Anh  Theo IFL Science Tag : con trung

Lớp “giáp” trên đôi cánh bảo vệ côn trùng khi trời mưa như thế nào

Một nghiên cứu mới cho thấy các cấu trúc vi mô ở thực vật và cánh của các loài côn trùng – ví dụ như loài bướm - đã phá vỡ các hạt mưa một cách hiệu quả.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá: