Удивительное строение крыльев бабочек спасает их от дождя
Для человека удары дождевых капель о кожу — не всегда приятное, но в целом весьма безобидное явление. Однако для крошечных, изящных насекомых, таких как бабочки, это настоящий кошмар. Попасть под дождь для них эквивалентно тому, как если бы кто-то сбрасывал на вас с неба шары для боулинга. Жуткое зрелище, не правда ли?
Биоинженер Сунхван Юнг из Корнеллского университета в Нью-Йорке пояснил, что »…Попадание под дождевые капли — одно из самых опасных событий, что могут случиться в жизни насекомого». По его словам, сила удара капли сама по себе далеко не единственная проблема. Дождь может повредить импульсу движения насекомого во время полета, а также лишить их ориентации в пространстве. Так что если сама по себе капля и не нанесет существенного ущерба, последствия от столкновения с ней могут быть роковыми.
Благодаря высокоскоростной камере, снимающей со скоростью до 20 000 кадров в секунду, Юнг вместе со своими коллегами изучили то, как различные насекомые справляются с этой потенциальной угрозой. Подобные исследования проводились и раньше, однако скорость капель в лабораторной среде была далека от реальных условий — во время грозы капли могут разгоняться до 10 м\с!
В результате ученые обнаружили, что при попадании на крылья бабочки капля вступает в контакт с микроскопическими неровностями и шипами, которые создают в этом импровизированном «водоеме» ударные волны. Они пересекаются друг с другом, в результате чего по капле идет сильная рябь. В конечном итоге волновой эффект позволяет даже таким крошечным, тонким структурам прорвать водяную пленку и буквально разорвать каплю на мелкие, безобидные брызги.
Еще одну важную роль оказывает слой природного воска, которым покрыты чешуйки. Он отталкивает воду, что, в совокупности с шероховатостями, уменьшает время контакта жидкости и поверхности на целых 70%. Ученые уверены, что тот же самый механизм можно использовать и в промышленных целях для создания новых, современных водооталкивающих покрытий и материалов, прекрасно выдерживающих даже суровые погодные условия.
