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
Cele mai noi articole
Analiza regelui Carol al II-lea după atacarea Franței de către Germania. „Turcia este singura noastră speranță”
Analiza regelui Carol al II-lea după atacarea Franței de către Germania. „Turcia este singura noastră speranță”
Lansare podcast Update Go4it. Cosmin Aioniță te ține la curent cu tot ce e nou în tehnologie și gaming
Lansare podcast Update Go4it. Cosmin Aioniță te ține la curent cu tot ce e nou în tehnologie și gaming
Au fost găsite „concentranții semnificative” de microplastice în testiculele umane
Au fost găsite „concentranții semnificative” de microplastice în testiculele umane
Cine au fost Constantin cel Mare și mama sa Elena?
Cine au fost Constantin cel Mare și mama sa Elena?
Robotul moale care imită picioarele păianjenilor
Robotul moale care imită picioarele păianjenilor
(P) Perne ortopedice pentru diverse afecțiuni – cum să alegi cea mai bună opțiune pentru condiția ta medicală
(P) Perne ortopedice pentru diverse afecțiuni – cum să alegi cea mai bună opțiune pentru condiția ta medicală
Erbicid controversat, găsit în mai bine de jumătate dintre probele de spermă
Erbicid controversat, găsit în mai bine de jumătate dintre probele de spermă
O descoperire cuantică ar putea încărca bateriile într-o clipită
O descoperire cuantică ar putea încărca bateriile într-o clipită
Cum vor influența schimbările climatice agricultura românească?
Cum vor influența schimbările climatice agricultura românească?
Cât va cheltui Polonia pentru a-și fortifica frontiera cu Belarus și Rusia?
Cât va cheltui Polonia pentru a-și fortifica frontiera cu Belarus și Rusia?
Cele mai frumoase mesaje și urări de Sf. Constantin și Elena!
Cele mai frumoase mesaje și urări de Sf. Constantin și Elena!
Ce salariu a primit șeful Nvidia în 2023? Acțiunile companiei au explodat!
Ce salariu a primit șeful Nvidia în 2023? Acțiunile companiei au explodat!
Milioane de oameni îi datorează viaţa acestui om. Invenţia sa avea să revoluţioneze medicina
Milioane de oameni îi datorează viaţa acestui om. Invenţia sa avea să revoluţioneze medicina
Victorie pentru Julian Assange! Decizia luată de judecători în procesul împotriva extrădării în SUA
Victorie pentru Julian Assange! Decizia luată de judecători în procesul împotriva extrădării în SUA
Noi funcții Google pentru Android și Maps! Anunțul făcut de companie
Noi funcții Google pentru Android și Maps! Anunțul făcut de companie
Recomandare de carte de la Bill Gates: „Dacă ești pasionat de educație, trebuie să citești această carte”
Recomandare de carte de la Bill Gates: „Dacă ești pasionat de educație, trebuie să citești această carte”
Undă verde pentru Neuralink! Compania lui Elon Musk poate implanta al doilea cip într-un creier uman
Undă verde pentru Neuralink! Compania lui Elon Musk poate implanta al doilea cip într-un creier uman
(P) Ceasuri Swatch inspirate de opere de artă
(P) Ceasuri Swatch inspirate de opere de artă