Инженерное чудо природы: крылья бабочек!
Исследователи из MIT впервые наблюдали процесс развития чешуек крыла во время метаморфоза бабочки Painted Lady (Vanessa cardui).
Ключевым открытием стало понимание механизма образования гребней на поверхности чешуек. Этот процесс, как выяснилось, основан на явлении выпячивания (buckling). Изначально гладкая поверхность чешуйки начинает формировать микроскопические параллельные волнообразные структуры примерно на 41% стадии развития. Весь процесс занимает около 5 часов и закладывает основу для дальнейшего формирования сложного рисунка гребней.
Команда использовала оптическую и электронную микроскопию для визуализации процесса. Они аккуратно вскрывали часть куколки и помещали стеклянную пластинку над обнаженной мембраной крыла.
Ученые создали теоретическую модель процесса выпячивания, основанную на данных изображений. Модель учитывала такие параметры, как высота мембраны чешуйки на разных стадиях развития и расстояния между пучками актина, поддерживающими растущую мембрану. Симуляции подтвердили, что механическое выпячивание действительно может привести к формированию наблюдаемых структур.
Это открытие имеет потенциальные применения в разработке новых материалов. Структура чешуек бабочек обладает уникальными свойствами: она отталкивает воду, регулирует тепло и отражает свет. Понимание механизма их формирования может помочь в создании материалов с аналогичными характеристиками для использования в текстиле, строительстве и других областях.
@vselennayaplus
Исследователи из MIT впервые наблюдали процесс развития чешуек крыла во время метаморфоза бабочки Painted Lady (Vanessa cardui).
Ключевым открытием стало понимание механизма образования гребней на поверхности чешуек. Этот процесс, как выяснилось, основан на явлении выпячивания (buckling). Изначально гладкая поверхность чешуйки начинает формировать микроскопические параллельные волнообразные структуры примерно на 41% стадии развития. Весь процесс занимает около 5 часов и закладывает основу для дальнейшего формирования сложного рисунка гребней.
Команда использовала оптическую и электронную микроскопию для визуализации процесса. Они аккуратно вскрывали часть куколки и помещали стеклянную пластинку над обнаженной мембраной крыла.
Ученые создали теоретическую модель процесса выпячивания, основанную на данных изображений. Модель учитывала такие параметры, как высота мембраны чешуйки на разных стадиях развития и расстояния между пучками актина, поддерживающими растущую мембрану. Симуляции подтвердили, что механическое выпячивание действительно может привести к формированию наблюдаемых структур.
Это открытие имеет потенциальные применения в разработке новых материалов. Структура чешуек бабочек обладает уникальными свойствами: она отталкивает воду, регулирует тепло и отражает свет. Понимание механизма их формирования может помочь в создании материалов с аналогичными характеристиками для использования в текстиле, строительстве и других областях.
@vselennayaplus