Почему насекомые так легко бегают по потолку и не падают, а потом легко отцепляются от поверхности? Ученые всегда полагали, что дело в жидкости, которой смочены их ноги. Как показали ученые из Кембриджа (Великобритания), это не так. О своем открытии они рассказали в журнале Soft Matter и университетском пресс-релизе.
Дэвид Лабонте (David Labonte) из департамента зоологии Кембриджского университета давно изучает ножки насекомых, пытаясь узнать, как они прикрепляются к поверхностям. Год назад портал Научная Россия рассказывал о работе Лабонте, который описал подушечки и волоски на ногах палочника — тропического насекомого, похожего на листик. В этот раз он с коллегой Уолтером Федерле (Walter Federle) еще дальше продвинулся в своих исследованиях и узнал, зачем палочнику влажные подушечки ног.
Изначально казалось, что жидкость на лапках помогает насекомым удерживаться на поверхности. Также и стакан прилипает к столу, если дно мокрое. Но дело оказалось сложнее. Измерив, сколько усилий требуется, чтоб отсоединить ногу палочника от стеклянной тарелки с разной скоростью и применив теорию механики разрушения, ученые выяснили, что объяснить данные эксперимента может только модель сухих ног. Они сравнили, как прилипают к поверхности влажные (как у палочника) и сухие липкие (как у ящерицы-геккона) подушечки. Оказалось, что вообще-то большой разницы не видно, оба вида подушечек прилипают отлично.
Насекомые и гекконы бегают по вертикальным поверхностям и даже вверх ногами, чтобы добраться до еды или скрыться от хищников. Поскольку поверхность листвы гладкая, то им нужны мягкие липкие подушечки на передних и задних ногах. Причем липкость ног нужно контролировать, иначе бегать не получится. Когда передние ноги прилипают к поверхности, задние нужно уже отлепить.
И влажные, и сухие липкие подушечки ведут себя одинаково на мягком эластичном материале, между ними и поверхностью образуется большая зона контакта. Оба типа подушечек отклеиваются от поверхности под действием срезывающей силы, которая контролирует их липучесть, то есть ноги насекомых и гекконов более липучие, когда они прижаты к телу.
Если влага на подушечках ног никак не влияет на липучесть, то зачем это палочнику? Ученые предполагают, что влага создает нечто вроде ослабленного слоя, который помогает насекомому отлепить ноги во время движения. Жидкость служит лубрикантом, который облегчает отклеивание и позволяет насекомому лучше контролировать этот процесс в каждый момент времени.
Ученые считают, что их исследование найдет применение в промышленности, к примеру, на производстве электронных устройств, где требуется очень точно перемещать крошечные запчасти.
