მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ლედიბუგის დასაკეცი ფრთების საიდუმლო

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ტოკიოს უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შეძლეს ლედიბორდის დასაკეცი უკანა ფრთების საიდუმლოს გამოვლენა, რომლებმაც გაარკვიეს, რომ არა მხოლოდ უკვე კარგად შესწავლილი "ჰიდრავლიკური დრაივი" ჭურჭლის ბადით, არამედ ელიტრა მუცელთან ერთად. უშუალოდ მონაწილეობს ამ პროცესში.

მკვლევართა ნაშრომი გამოქვეყნებულია Proceedings of the National Academy of Sciences-ში და შეჯამებულია Phys.org-ზე.

ლედიბაგებს შეუძლიათ ფეხზე სიარულის დროს ფრთები კომპაქტურად მოკეცონ ხისტი ელიტრას ქვეშ, რათა დაიცვან ისინი დაზიანებისგან. თუ საჭიროა აფრენა, უკანა ქსელური ფრთები იშლება საშუალოდ 0,1 წამში. ეს მექანიზმი კარგად არის გასაგები, რადგან ლედიბაგები ფრთების გაშლის წინ ამაღლებენ ელიტრას.

ელიტრას ქვეშ ხოჭოების მემბრანული უკანა ფრთები ორიგამის მსგავსად იკეცება და სითხით სავსე ჭურჭლის ქსელით იჭრება. აფრენამდე ლედიბუგი ამაღლებს ელიტრას და ძაბავს გულმკერდის მესამე სეგმენტის კუნთებს, ზრდის სითხის წნევას მფრინავი ფრთების გემებში. შედეგად, გემების ელასტიურობა იზრდება და ფრთა ფართოვდება.

მეცნიერებმა ვერ შეძლეს დეტალურად დაენახათ ფრთის დაკეცვის პროცესი. ფაქტია, რომ დაშვების შემდეგ, ლედიბუგი იკეცება ელიტრა და მხოლოდ ამის შემდეგ იწყებს უკანა ფრთების უკან დახევას, აქტიურად ეხმარება თავის თავს მუცელთან. საშუალოდ, ხოჭოებს დაახლოებით ორი წამი სჭირდებათ მფრინავი ფრთების დასაკეცად.

ფრთების დაკეცვის შესასწავლად მეცნიერებმა გამოიყენეს შვიდწვერა ქალბატონი (Coccinella septempunctata). მას მარჯვენა ხისტი ელიტრას ნაწილი ჰქონდა ამოღებული. წაშლილი უბანი გამოიყენეს, როგორც ინსტრუმენტად გამჭვირვალე ულტრაიისფერი სხივების გაჯანსაღებადი აკრილის ფისის ასლის შესაქმნელად. შემდეგ ელიტრას აკრილის ასლი დატანეს ლედიბუგ ელიტრას დანარჩენ ნაწილზე.

მკვლევარებმა ჩაატარეს ხოჭოს სწრაფი გამოკვლევა და ასევე მიკროსკოპის ქვეშ შეისწავლეს ელიტრას შორეული ნაწილი. აღმოჩნდა, რომ ელიტრონის შიდა მხარეს აქვს მფრინავი ფრთის გემების ნიმუშის შესაბამისი რელიეფი. გარდა ამისა, ელიტრონის შიდა მხარეს არის ერთგვარი "ველკრო" - ყველაზე პატარა ჯაგარით დაფარული ადგილები, რომლებიც უჭირავს დაკეცილ ფრთას.

მსგავსი "Velcro" განლაგებულია მუცლის ზედა მხარეს. აღმოჩნდა, რომ დაშვების შემდეგ ლედიბუგი იკეცება ელიტრა, შემდეგ კი იწყებს მუცლის შეჭიმვას და გასწორებას. ამ დროს სისხლძარღვებში წნევა მცირდება. მუცლის პირველი დაჭიმვისას ჭურჭელი ჯდება ელიტრონის შიდა მხარეს შესაბამის ჩაღრმავებში.

მუცლის მოდუნების შემდეგ ის სრიალებს უკანა ფრთების ქვედა მხარეს. შემდეგ ლედიბუგი კვლავ აჭიმავს მუცელს, რომელიც, გამკაცრებული, აიღებს ფრთებს და ათავსებს მათ ელიტრას ქვეშ. ამ შემთხვევაში, გამჭვირვალე გარსები ჭურჭლებს შორის მოქმედებს როგორც სახელმძღვანელო ფრთის დაკეცვისას.

როგორც მეცნიერები აღნიშნავენ, თავად ორიგამისგან განსხვავებით, ლედიბუგის ფრთები არ იკეცება მკვეთრი კუთხით, არამედ იკეცება. ამის გამო მათი მექანიკური სიძლიერე სავარაუდოდ შენარჩუნებულია. გარდა ამისა, გადახვევა შესაძლებელს ხდის თავიდან ავიცილოთ ჭურჭლის დახრილობა და მათი გადახურვა დეფორმაციის გამო.

ასე რომ, მუცლის შეკუმშვით და მოდუნების გზით, ლედიბაგი აღწევს უკანა ფრთების სრულ დაკეცვას ელიტრას ქვეშ. მკვლევარები თვლიან, რომ დაკეცილი ელასტიური ფრთები ერთგვარი შეკუმშული ზამბარის როლს იწყებენ. როდესაც ელიტრა ამაღლებულია, მათი შიდა ნაწილი წყვეტს უკანა ფრთებზე მიჯაჭვულობას და ისინი, როგორც ზამბარა, იწყებენ გასწორებას. შემდეგ გავრცელების პროცესს აიღებს „ჰიდრავლიკა“.

იაპონელი მეცნიერები თვლიან, რომ ლედიბორდისა და სხვა ხოჭოების ფრთების გაშლისა და დაკეცვის მექანიზმების შესწავლა იპოვის საუკეთესო ტექნიკურ გადაწყვეტილებებს სხვადასხვა აღჭურვილობის დასაკეცი მექანიზმების შესაქმნელად, მზის პანელებიდან და სატელიტური ანტენებიდან გემბანის თვითმფრინავების ფრთებამდე.

ამჟამად არ არსებობს ხოჭოების მსგავსი ფრთის დასაკეცი და გასაშლელი მექანიზმები. გემბანზე გამოყენებული მექანიზმები არის ჰიდრავლიკური ამძრავების და საკეტების ნაკრები. გადამზიდავზე დაფუძნებული თვითმფრინავის ფრთას ფესვიდან გარკვეულ მანძილზე აქვს სახვევი-მარყუჟის ნაკეცები.

სპეციალური ტუმბოები, რომლებიც აძლიერებენ წნევას ჰიდრავლიკურ სისტემაში, აიძულებენ მექანიზმის მოძრაობას გაშალოს ან დაკეცოს ფრთა. ექსტრემალურ პოზიციებზე ფრთა ფიქსირდება. დასაკეცი ფრთა გამოიყენება გემბანზე დამაგრებულ თვითმფრინავებზე სივრცის დაზოგვის მიზნით, რათა უფრო კომპაქტურად განთავსდეს ანგარებში ან გემბანის პარკირებაში.

მიმდინარე წლის თებერვლის დასაწყისში, NASA-ს და Brigham Young University-ის მკვლევარებმა წარმოადგინეს დასაკეცი რადიატორის დიზაინი პატარა ხელოვნური დედამიწის თანამგზავრების გასაგრილებლად. ეს რადიატორი იკეცება და იშლება ორიგამის მსგავსად. მოწყობილობა გააკონტროლებს სითბოს გადაცემის დონეს ნაკეცების სიღრმის რეგულირებით: რაც უფრო მაღალია ის, მით მეტ სითბოს შთანთქავს მოწყობილობა.