Home » Natură » Șopârlele Gecko dețin superputeri, iar cercetătorii le-au aflat, în sfârșit, secretul

Șopârlele Gecko dețin superputeri, iar cercetătorii le-au aflat, în sfârșit, secretul

Publicat: 13.07.2022

Șopârlele Gecko sunt renumite pentru că au picioare care le permit să escaladeze cu ușurință suprafețele verticale. Gecko obțin această aparentă superputere de la milioane de structuri microscopice, asemănătoare părului, pe degetele de la picioare.

În prezent, oamenii de știință au mărit pentru pentru a putea să vadă și mai bine acele structuri, numite setae, și au descoperit că sunt acoperite cu o peliculă ultra-subțire de molecule de lipide care resping apa, de numai un nanometru grosime, indică Eurek Alert.

Cercetătorii de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie – NIST au analizat suprafața folosind raze X de înaltă densitate aruncate de un tip de accelerator de particule numit sincrotron. Microscopul cu sincrotron a arătat că moleculele de lipide căptușesc suprafața setae în rețele dense, ordonate.

Lipidele joacă un rol important în acest proces

Lipidele pot juca un rol în acest proces deoarece sunt hidrofobe, adică resping apa. „Lipidele ar putea funcționa pentru a îndepărta apa de sub spatule, permițându-le să intre în contact mai strâns cu suprafața”, a spus fizicianul și coautorul Tobias Weidner de la Universitatea Aarhus din Danemarca. „Acest lucru ar ajuta aceste șopârle să-și mențină strânsoarea pe suprafețele umede.”

Setae și spatulele sunt făcute dintr-un tip de proteină de keratina similară cu cea care se găsește în părul și unghiile umane. Sunt extrem de delicate. Cercetătorii au arătat că fibrele cheratinice sunt aliniate în direcția setae, ceea ce le-ar putea ajuta să reziste la abraziune. „Cel mai interesant lucru pentru mine despre acest sistem biologic este că totul este perfect optimizat la fiecare scară, de la macro la micro și la molecular”, a spus biologul și co-autorul Stanislav Gorb de la Universitatea Kiel din Germania. „Acest lucru îi poate ajuta pe inginerii biomimetici să știe ce să facă în continuare.”

„Vă puteți imagina cizme de gecko care nu alunecă pe suprafețele umede sau mănuși de gecko pentru a ține unelte care sunt umede”, a spus fizicianul și co-autorul NIST Dan Fischer. „Sau un vehicul care poate alerga pe pereți sau un robot care poate alerga de-a lungul liniilor electrice și să le inspecteze.”

Perspective multiple

Microscopul sincrotron NIST pe care cercetătorii l-au folosit pentru a analiza setae este unic prin capacitatea sa de a identifica molecule de pe suprafața unui obiect tridimensional, de a le măsura orientarea și de a le mapa poziția. Este situat la Laboratorul Național Brookhaven al Departamentului Energiei din SUA, unde Sursa Națională de Lumină Sincrotron II, un accelerator de particule lung de aproximativ un kilometru, oferă o sursă de raze X de înaltă energie pentru iluminare.

Acest microscop este de obicei folosit pentru a înțelege fizica materialelor industriale avansate, inclusiv baterii, semiconductori, panouri solare și dispozitive medicale. „Dar este fascinant să ne dăm seama cum funcționează picioarele gecko”, a spus Fischer, „și putem învăța multe de la natură atunci când vine vorba de îmbunătățirea propriei tehnologii.”

O echipă internațională de cercetători a publicat concluziile în Biology Letters. O lucrare însoțitoare anterioară, publicată în Physical Chemistry Letters, a folosit aceeași tehnică pentru a arăta cum sunt aliniate firele individuale de proteine ​​care alcătuiesc setae.

Mai trebuiesc aflate încă multe lucruri

„Se știau deja multe despre modul în care funcționează această mecanică”, a spus fizicianul NIST și co-autorul Cherno Jaye. „Acum avem o mai bună înțelegere a modului în care funcționează în ceea ce privește structura lor moleculară.”

Geckos au inspirat multe produse, inclusiv benzi adezive cu microstructuri asemănătoare. Înțelegerea trăsăturilor moleculare ar putea determina inventatorii care găsesc inspirație în natură – un concept numit biomimetism – să vină cu modele și mai bune.

Setae oferă putere de lipire, deoarece sunt flexibile și își asumă contururile microscopice ale oricărei suprafețe pe care se cățără gecko. Chiar și structurile mai mici de la capetele setelor, numite spatule, fac un contact atât de strâns cu suprafața încât electronii din ambele materiale interacționează, creând un tip de atracție numit forțe van der Waals. Pentru a-și elibera piciorul, care altfel ar putea rămâne blocat, Gecko schimbă unghiul setae, întrerupând acele forțe și permițând animalului să facă următorul pas.

Vă mai recomandăm și:

Pădurile de mangrove, unele dintre cele mai importante ecosisteme ale lumii, afectate de schimbările climatice

Lamantinii mor de foame în ecosistemele afectate de criza climatică. Scene macabre descrise de cercetători

Doar 3% din ecosistemele lumii au rămas intacte. Cum trebuie să gestionăm această criză a biodiversității

Un studiu susține că prăbușirea ecosistemelor oceanice ar putea devasta omenirea în următorii 25 de ani

Vlad Constantin Voinea
Vlad Constantin Voinea
Vlad a făcut parte din echipa site-ului Descoperă.ro între februarie și august 2022, fiind pasionat de subiecte asociate cu știința, tehnologia, istoria și geopolitica. Vlad este specializat în managementul crizelor si prevenirea conflictelor, fiind absolvent al Universității Naționale ... citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Iți recomandăm
Cele mai noi articole
Bananele care nu se mai înnegresc după ce sunt tăiate, așteptate în magazinele din Marea Britanie
Bananele care nu se mai înnegresc după ce sunt tăiate, așteptate în magazinele din Marea Britanie
Un compus produs de bacteriile intestinale ar putea accelera modificările asociate bolii Alzheimer
Un compus produs de bacteriile intestinale ar putea accelera modificările asociate bolii Alzheimer
Babilonul chiar a fost primul oraș al lumii? Imnul pierdut descifrat după milenii
Babilonul chiar a fost primul oraș al lumii? Imnul pierdut descifrat după milenii
Turnul Babel a existat? Povestea biblică, urmele descoperite în Babilon și capodoperele inspirate de el
Turnul Babel a existat? Povestea biblică, urmele descoperite în Babilon și capodoperele inspirate de el
Un experiment pe Pământ întărește ipoteza că Enceladus ar putea găzdui viață
Un experiment pe Pământ întărește ipoteza că Enceladus ar putea găzdui viață
Oamenii de știință au descoperit cum se repară singură retina afectată
Oamenii de știință au descoperit cum se repară singură retina afectată
Roca din care a fost construit Sfinxul ascundea un crocodil vechi de 45 de milioane de ani
Roca din care a fost construit Sfinxul ascundea un crocodil vechi de 45 de milioane de ani
Remediile din orice bucătărie care pot calma tusea fără medicamente
Remediile din orice bucătărie care pot calma tusea fără medicamente
O femeie de 100 de ani mănâncă acest fruct în fiecare dimineață
O femeie de 100 de ani mănâncă acest fruct în fiecare dimineață
Cele trei băuturi pe care le au în comun persoanele centenare
Cele trei băuturi pe care le au în comun persoanele centenare
Un oraș din Japonia a inventat mii de locuitori ca să ia mai mulți bani de la stat
Un oraș din Japonia a inventat mii de locuitori ca să ia mai mulți bani de la stat
Un nou tip de asfalt ar putea rezista până la 20 de ani. Ce ingredient special folosește?
Un nou tip de asfalt ar putea rezista până la 20 de ani. Ce ingredient special folosește?
Eurostat: Aproape o cincime dintre români nu își permit o masă consistentă o dată la două zile
Eurostat: Aproape o cincime dintre români nu își permit o masă consistentă o dată la două zile
13 octombrie 1307 – Arestarea Cavalerilor Templieri. A început atunci superstiția „Vinerea 13”?
13 octombrie 1307 – Arestarea Cavalerilor Templieri. A început atunci superstiția „Vinerea 13”?
De ce oamenii repetă afirmații în fiecare dimineață? Când pot ajuta și când nu fac aproape nimic
De ce oamenii repetă afirmații în fiecare dimineață? Când pot ajuta și când nu fac aproape nimic
Cine a inventat alfabetul? Drumul literelor de la hieroglifele egiptene la alfabetul latin
Cine a inventat alfabetul? Drumul literelor de la hieroglifele egiptene la alfabetul latin
Șase moduri în care tehnologia ne poate ajuta să trăim mai „analogic”
Șase moduri în care tehnologia ne poate ajuta să trăim mai „analogic”
De ce sunt mamele din generația millennials atât de copleșite: muncă, copii și prea puțin timp
De ce sunt mamele din generația millennials atât de copleșite: muncă, copii și prea puțin timp