Ғалымдар ледибугтың қайырмалы қанаттарының құпиясын ашты

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Токио университетінің ғалымдары сауыт торы бар бұрыннан жақсы зерттелген «гидравликалық жетек» ғана емес, сонымен қатар іш қуысы бар элитра да бар екенін анықтай отырып, ханымдардың жиналмалы артқы қанаттарының құпиясын аша алды. бұл процеске тікелей қатысады.

Зерттеушілердің жұмысы Proceedings of the National Academy of Sciences журналында жарияланған және Phys.org сайтында қорытындыланған.

Ледибугтар аяқпен жүргенде зақымданудан қорғау үшін қанаттарын қатты элитра астында ықшам бүктей алады. Ұшу қажет болған жағдайда, артқы торлы қанаттар орта есеппен 0,1 секундта ашылады. Бұл механизм жақсы түсініледі, өйткені ледибуг қанаттарын жаймас бұрын элитраны көтереді.

Элитра астындағы қоңыздардың қабықшалы артқы қанаттары оригами тәрізді бүктелген және сұйықтық толтырылған тамырлар желісі арқылы енеді. Ұшу алдында ледибуг элитраны көтеріп, үшінші кеуде сегментінің бұлшықеттерін штаммдап, ұшатын қанаттардың тамырларындағы сұйықтық қысымын арттырады. Нәтижесінде ыдыстардың серпімділігі артып, қанаты кеңейеді.

Ғалымдар қанатты бүктеу процесін егжей-тегжейлі көре алмады. Мәселе мынада, қонғаннан кейін ледибуг элитраны бүктеп тастайды, содан кейін ғана ішпен белсенді түрде көмектесе отырып, артқы қанаттарын тарта бастайды. Орташа алғанда, қоңыздар ұшатын қанаттарын бүгуге екі секундтай уақыт кетеді.

Ғалымдар қанаттардың қайырылуын зерттеу үшін жеті дақты құсты (Coccinella septempunctata) пайдаланды. Оның оң жақ қатты элитрасының бір бөлігін алып тастаған. Содан кейін жойылған аймақ мөлдір ультракүлгін сәулесімен емделетін акрил шайырының көшірмесін жасау құралы ретінде пайдаланылды. Содан кейін элитраның акрил көшірмесі ледибуг элитраның қалған бөлігіне жабыстырылды.

Зерттеушілер қоңызды жылдам зерттеуді жүргізді, сонымен қатар микроскоптың астында элитраның шалғай бөлігін зерттеді. Элитронның ішкі жағында ұшатын қанаттың сауыттарының үлгісіне сәйкес келетін бедер бар екені анықталды. Сонымен қатар, элитронның ішкі жағында «Velcro» түрі бар - бүктелген қанатты ұстайтын ең кішкентай қылшықтармен жабылған аймақтар.

Ұқсас «Velcro» іштің жоғарғы жағында орналасқан. Анықталғандай, ледибуг жерге қонғаннан кейін элитраны бүктейді, содан кейін қарын қатайтып, түзете бастайды. Бұл кезде тамырлардағы қысым төмендейді. Іштің бірінші қатайтуында ыдыстар элитронның ішкі жағындағы тиісті ойықтарға сәйкес келеді.

Іштің босаңсығаннан кейін ол артқы қанаттардың астыңғы жағымен сырғанайды. Содан кейін ледибуг қайтадан ішін қатайтады, ол қатайтып, қанаттарын алып, элитраның астына тығып алады. Бұл жағдайда ыдыстар арасындағы мөлдір қабықшалар қанатты бүктеу кезінде бағыттаушы ретінде әрекет етеді.

Ғалымдар атап өткендей, оригамидің өзінен айырмашылығы, ледибугтың қанаттары өткір бұрыштарда бүктелмейді, керісінше бұралған. Осыған байланысты олардың механикалық беріктігі сақталуы ықтимал. Сонымен қатар, бұралу ыдыстардың бүгілуін және деформацияға байланысты олардың қабаттасып кетуін болдырмауға мүмкіндік береді.

Сонымен, құрсақ қуысын жиырылып, босаңсыту арқылы ледибуг элитра астындағы артқы қанаттарының толық бүктелуіне қол жеткізеді. Зерттеушілер бүктелген серпімді қанаттар қысылған серіппелер ретінде әрекет ете бастайды деп санайды. Элитра көтерілгенде, олардың ішкі бөлігі артқы қанаттарға жабысуды тоқтатады және олар серіппе сияқты түзеле бастайды. Содан кейін тарату процесін «гидравлика» жинайды.

Жапон ғалымдары ханымдар мен басқа да кейбір қоңыздардың қанаттарын ашу және бүктеу механизмдерін зерттеу күн батареялары мен спутниктік антенналардан бастап палубалық ұшақтардың қанаттарына дейін әртүрлі жабдықтардың жиналмалы механизмдерін жасаудың ең жақсы техникалық шешімдерін табады деп санайды.

Қазіргі уақытта қоңыздардағыдай қанатты қайыратын және ашатын механизмдер жоқ. Палубалық ұшақтарда қолданылатын механизмдер гидравликалық жетектер мен құлыптардың жиынтығы болып табылады. Тасымалдаушыға негізделген ұшақтың қанаты тамырынан біршама қашықтықта топсалы ілмекті қатпарға ие.

Арнайы сорғылар, гидравликалық жүйедегі қысымды жоғарылатып, механизмнің жетегінің қанаттың ашылуына немесе бүктелуіне мәжбүр етеді. Төтенше позицияларда қанат бекітілген. Жиналмалы қанат палубалы ұшақтарда кеңістікті үнемдеу үшін пайдаланылады, осылайша оларды ангарларға немесе палубалық тұраққа ықшам орналастыруға болады.

Осы жылдың ақпан айының басында NASA мен Бригам Янг университетінің зерттеушілері жердің кішкентай жасанды серіктерін салқындату үшін жиналмалы радиатор дизайнын ұсынды. Бұл радиатор оригами сияқты бүктеледі және ашылады. Құрылғы бүктемелердің тереңдігін реттеу арқылы жылу беру деңгейін басқарады: ол неғұрлым жоғары болса, құрылғы соғұрлым көп жылуды сіңіреді.