Stíny odhalují, jak hmyz chodí po vodě

Stíny odhalují, jak hmyz chodí po vodě
Stíny odhalují, jak hmyz chodí po vodě
Anonim

Schopnost vodních chodců chodit a skákat po hladinách rybníků a jezer již dlouho udivuje zvědavé pozorovatele – a inspiruje konstruktéry robotů, kteří chtějí napodobit talent brouků. Nyní vědci poprvé změřili klíčové parametry, které jim umožňují chodit po vodě – studiem stínů jejich nohou. Zjištění uvedená v časopise ACS Langmuir by mohla přispět k návrhům robotů na sbírání vody.

Před více než 2 000 lety vysvětlil řecký vědec Archimedes flotaci tím, že uvedl, že síla vznášející se vzhůru na předmět ve vodě se rovná váze (nebo síle směrem dolů) vytlačené vody. Princip informoval o stavbě lodí, ponorek a dalších vodních prostředků. Ale pro malé vodní jezdce se voda nevytlačuje. Vyhání ho chlupaté nohy hmyzu. Aktualizovaný Archimedův princip předpovídá, že hmotnost vytlačené vody by se měla rovnat plovoucí síle. Experimentální potvrzení této předpovědi je však výzvou. Vzhledem k tomu, že vodní stredery jsou tak lehké, je téměř nemožné je vážit konvenčními technikami. Yu Tian a kolegové tedy použili nekonvenční metodu – analýzu stínů vržených nohama hmyzu.

Výzkumníci umístili bílý list papíru na dno laboratorního akvária, ve kterém byli umístěni vodní jezdci, a nad vodu nainstalovali zdroj světla. Rovné nohy hmyzu vrhaly stíny, které byly zaoblené, což představovalo zakřivení vody a vytlačený objem vody, ze kterého lze vypočítat plovoucí sílu a hmotnost, říkají vědci. Také z těchto měření bylo možné poprvé detekovat sebemenší posuny v hmotnosti a úhlu těla striderů.

Populární téma