https://frosthead.com

Origami podobne do skrzydeł biedronki mogą prowadzić do lepszych parasoli

Biedronki są małymi, zwartymi chrząszczami, ale ich skrzydła są zaskakująco duże po rozwinięciu spod ich nakrapianych muszli. Jak donosi Sarah Knapton z The Telegraph, badacze od dawna zastanawiają się, jak biedronki mogą tak mocno złożyć skrzydła. Tak więc naukowcy w Japonii postanowili uzyskać lepszy wygląd, zastępując nakrapiane dziobowe zwane elytronem przezroczystym kawałkiem żywicy. To, czego się nauczyli, może pomóc inżynierom zaprojektować składane kolektory słoneczne, a nawet nowy rodzaj parasola.

Kazuya Saito, adiunkt na Uniwersytecie Tokijskim w Instytucie Nauki Przemysłowej, projektuje składane konstrukcje, więc skrzydła owadów stanowią naturalny przedmiot zainteresowania. „W porównaniu z innymi chrząszczami biedronki są bardzo dobre w lataniu i często wystartują”, mówi Bryson Masse z Gizmodo. „Myślałem, że ich systemy transformacji skrzydeł są doskonałe i mają duży potencjał inżynieryjny”.

On i jego zespół próbowali kilku metod, aby dowiedzieć się, jak biedronka złożyła skrzydło. Robili szybkie zdjęcia otwierania i zamykania skrzydeł przez owady, ale wciąż nie mogli zobaczyć rzeczywistego procesu składania pod nieprzezroczystymi przednimi skrzydłami. Próbowali wydrukować w 3D sztuczne skrzydło, ale nie byli w stanie stworzyć takiego, który byłby na tyle przezroczysty, aby był dokładny.

Jak podaje Masse, sekretarz badaczy opracował rozwiązanie: przezroczystą żywicę do paznokci. Po stworzeniu skrzydła z żywicy zespół był w stanie obserwować, jak owad składał i rozkładał skrzydła.

Biedronka z przezroczystą skorupą Biedronka z przezroczystą skorupą (Kazuya Saito)

Stworzenia używają krawędzi elytronu i ruchów brzucha, aby złożyć skrzydło wzdłuż zmarszczonych linii. Badanie skrzydeł za pomocą tomografii komputerowej wykazało również, że mają sprężyste żyły podobne do taśmy mierniczej, które są wystarczająco sztywne, aby pozwolić owadom latać, ale wystarczająco elastyczne, aby się złożyć.

Saito mówi Masse, że skrzydła są niezwykłe, ponieważ „transformowalne struktury” zwykle obejmują ruchome części i stawy. Ale skrzydło biedronki nie ma tych komplikacji, wykonując stosunkowo złożone zadanie dzięki elastyczności i elastyczności. Artykuł pojawia się w The Proceedings of National Academies of Science.

Chociaż struktura skrzydeł biedronki może mieć zastosowanie do takich rzeczy, jak składane panele słoneczne do satelitów i statków kosmicznych, Saito wydaje się najbardziej podekscytowany jej zastosowaniem do czegoś znacznie bardziej domowego. „Uważam, że składanie skrzydeł chrząszcza może zmienić projekt parasola, który był zasadniczo niezmieniony przez ponad 1000 lat”, mówi Knapton. Składane parasole zwykle składają się z wielu części i łatwo się psują w stawach. Ale parasol biedronki może być wykonany z „bezszwowych elastycznych ram”, mówi, co czyni go niezniszczalnym przy silnym wietrze i szybko rozkłada się przy użyciu „zgromadzonej elastycznej energii”.

Saito przyznaje, że nie ma jeszcze projektu parasola, ale być może będzie to wyglądać mniej więcej tak.

Origami podobne do skrzydeł biedronki mogą prowadzić do lepszych parasoli