Вчені знайшли на крилах метелика захист від сильної зливи

Крила метеликів — структура надзвичайно тендітна. Здавалося б, їх може пошкодити навіть сильний дощ. Однак учені з Корнельського університету з'ясували, що завдяки особливим структурам в крилах великі і важкі дощові краплі не завдають їм шкоди, інформує Ukr.Media.

Попередні дослідження на цю тему розглядали в основному процеси, при яких вода падає на крила метеликів відносно повільно. Але в природі краплі дощу можуть летіти зі швидкістю до десяти метрів у секунду. Удар подібною краплею для метелика еквівалентний удару кулею для боулінгу для людини і може серйозно зашкодити істоті.

Біологи під керівництвом Кіма Син-Хо вирішили зрозуміти, як ці краплі взаємодіють з супергідрофобними біологічними поверхнями, у тому числі з крилами метеликів. Зібравши зразки листя, пір'я і комах, дослідники випускали на ці об'єкти краплі води з висоти двох метрів. Взаємодію рідини з поверхнею знімали за допомогою високошвидкісної камери, записувального відео на швидкості близько тисячі кадрів в секунду.

Падаюча крапля вдаряється об гідрофобний шар воскоподібного покриття і, поширюючись по поверхні, розбивається про безліч нанорозмірних нерівностей, що покривають крило. Вчені порівнюють це з падінням повітряної кулі на гострі голки.

Руйнівна дія крихітних нерівностей і зазубрин скорочує кількість часу, протягом якого крапля контактує з поверхнею, а також обмежує імпульс і знижує силу удару по ніжному крилу. Також подібний «захист» і гідрофобний восковий шар зменшують теплопередачу: це дуже важливо, адже для польоту м'язи метелика мають бути досить теплими. Втрачаючи тепло, метелики стають менш рухливими і перетворюються на легку здобич для хижаків.

Завдяки такій структурі навіть дуже сильний дощ їм не шкодить. Їх крила залишаються досить сухими для польоту і не ламаються від ударів великих крапель.