https://frosthead.com

Origami podobné záhyby beruškových křídel by mohly vést k lepším deštníkům

Berušky jsou kompaktní malí brouci, ale jejich křídla jsou překvapivě velká, když se rozvinula zpod skvrnitých skořápek. A jak Sarah Knaptonová v The Telegraph reportuje, vědci už dlouho přemýšleli o tom, jak berušky mohou křídla tak pevně složit. Vědci v Japonsku se proto rozhodli získat lepší vzhled a nahradit skvrnitý přední útvar, známý jako elytron, průhledným kouskem pryskyřice. To, co se naučili, by mohlo pomoci konstruktérům navrhnout skládací solární kolektory nebo dokonce nový typ deštníku.

Kazuya Saito, odborný asistent na Tokijském institutu průmyslového vědy, navrhuje skládací struktury - takže křídla hmyzu jsou přirozeným zájmem. „Ve srovnání s jinými brouky jsou slunéčko slušné na létání a často vzlétá, “ říká Brysonovi Masseovi v Gizmodu. "Myslel jsem, že jejich křídlové transformační systémy jsou vynikající a mají velký potenciál pro inženýrství."

On a jeho tým vyzkoušeli několik metod, jak zjistit, jak slunéčko sedlo složilo křídlo. Udělali vysokorychlostní snímky otevření hmyzu a zavření jeho křídel, ale stále neviděli skutečný proces skládání pod neprůhlednými tečkovanými předky. Pokoušeli se 3D tisknout umělé křídlo, ale nedokázali si vyrobit takové, které by bylo dostatečně průhledné, aby bylo vidět důkladně.

Jak Masse hlásí, sekretářkou vědců byl ten, kdo přišel s řešením: čistá pryskyřice na nehty. Po vymrštění křídla z pryskyřice byl tým schopen sledovat, jak se hmyz složil a rozložil křídla.

Beruška s průhlednou skořápkou Beruška s průhlednou skořápkou (Kazuya Saito)

Tvorové používají okraj elytronu a břišní pohyby, aby sklopili křídlo podél zmačkaných linií. Zkoumání křídel pomocí CT skenu také odhalilo, že mají pružné žíly podobné páskovému opatření, které je dostatečně tuhé, aby umožnilo hmyzu létat, ale dostatečně pružné, aby se složilo.

Saito říká Masseovi, že křídla jsou neobvyklá, protože „transformovatelné struktury“ obvykle zahrnují pohyblivé části a klouby. Křídlu berušky však tyto komplikace chybí a díky flexibilitě a pružnosti dokončuje relativně složitý úkol. Příspěvek je uveden v Sborníku národních akademií věd.

Zatímco struktura křídla berušky může mít aplikace pro věci jako skládací solární panely pro satelity a kosmické lodě, Saito se zdá být nejvíc nadšený jeho aplikací na něco mnohem více domácího. "Věřím, že skládání křídla brouka má potenciál změnit design deštníku, který se v podstatě nezměnil více než 1000 let, " říká Knapton. Skládací deštníky mají obvykle více částí a snadno se zlomí v kloubech. Slunečník by však mohl být vyroben z „bezešvých flexibilních rámů, “ říká, takže je nezničitelný silným větrem a rychle použitelný pomocí „uložené elastické energie“.

Saito připouští, že ještě nemá design pro deštník, ale možná to bude vypadat něco takového.

Origami podobné záhyby beruškových křídel by mohly vést k lepším deštníkům