По словам профессора Токийского университета Казуя Саито (Kazuya Saito), его давно интересовал способ складывания летательных крыльев под превратившиеся в яркий панцирь жука передние крылья. У божьей коровки это требует изрядной ловкости, ведь длина складывающихся крыльев намного больше длины всего тела насекомого. В сравнении с другими жесткокрылыми жуками, божьи коровки часто и быстро взлетают и садятся, и механизм складывания крыльев у них срабатывает особенно быстро и четко.
Но чтобы увидеть, как это происходит, требуется заглянуть под надкрылья. Профессор Саито и его соавторы потратили немало сил, пытаясь получить упругие, прозрачные и микроскопические имплантаты, которыми можно было бы заменить надкрылья жука и наблюдать за всем, что происходит под ними. Множество попыток закончилось ничем, пока ученые не опробовали затвердевающий под действием ультрафиолета прозрачный гель, который используется для наращивания ногтей. С его помощью удалось сымитировать тонкую форму надкрыльев и, пересадив их насекомому, с помощью компьютерной томографии увидеть секреты складывания его крыльев.
В статье, опубликованной журналом PNAS, ученые сообщают, что и форма развернутого крыла, и само его разворачивание обеспечиваются сосудами, идущими по кромке. В сложенном состоянии крылья частично пережимают и передавливают эти сосуды, благодаря чему в них накапливается упругая энергия, готовая быстро раскрыться. К удивлению ученых, эта сложная трансформирующаяся структура не содержит никаких суставов или других сочленений – все происходит за счет эластичных сил и гидравлики.
Все это позволяет божьим коровкам быстро, компактно и надежно складывать и раскладывать свои довольно толстые прочные крылья – и, возможно, пригодится людям. По словам профессора Саито, принцип складывания зонтиков, не менявшийся тысячелетиями, может обновиться. Помогут такие конструкции и в авиации, и даже в космонавтике – гибкие солнечные панели будущего вполне могут разворачиваться на орбите так, как это делают крылья божьей коровки на лугу.
Наука
Роман Фишман
