Reklam
Teknoloji Haberleri

Garip Örümcek Tüyleri Keşfi Güçlü – Ancak Geri Dönüşümlü – Yapıştırıcılara İlham Verebilir

reklam
Reklam


Örümcek Saç Bazları

Pretarsal (yani bacağın en alt kısmındaki) yapışkan kılların tabanlarının Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüsü. (A) Solda, dış iskelete en yakın yapışkan kılların kıl milleri var. Yerleştirildiklerinde, kıl şaftı incelir ve dış iskelet üzerinde durdurucu benzeri bir yapı buluşur ve ona yapışır. (b) Aynı bölgenin daha fazla büyütülmesi: yıldız işareti, tüylerin yukarı doğru bükülebildiği dönme noktasını gösterir. Burada distal vs. proksimal, bacağın ucundaki pençeden uzağa vs. anlamına gelir. Kredi: B Poerschke, SN Gorb ve F Schaber

reklam

Mühendisler, örümcek bacaklarındaki çok çeşitli kıllardan etkilendiler.

Örümcekler nasıl oluyor da bu kadar çok farklı yüzeyde dümdüz yürüyorlar – ve hatta baş aşağı yürüyorlar? Bu soruyu yanıtlamak, güçlü, ancak tersine çevrilebilir, biyo-ilhamlı yapıştırıcılar oluşturmak için yeni fırsatlar yaratabilir. Bilim adamları, son birkaç on yıldır örümcek ayaklarını daha iyi anlamak için çalışıyorlar. Şimdi, yeni bir çalışma Makine Mühendisliğinde Sınırlar Bir türün yapışkan ayaklarını oluşturan kıl benzeri yapıların özelliklerinin – gezgin örümceğin – gösteren ilk kişidir. Cupiennius indirimleri – önceden düşünülenden daha değişkendir.

Örümcek Saç İpuçları

reklam

Yapışkan kılların (‘seta’) mikro yapısının SEM görüntüleri. (A) 1,8 mm uzunluğa kadar olan kıl gövdesini (tam uzunlukta gösterilmemiştir) ve ‘mikrotrikya’ ile kaplı uç bölgesini (kıllar üzerindeki küçük kıl benzeri yapılar) gösteren yandan görünüm. (B) Pretarsusun alt tarafındaki ‘scopula pedi’nin (yoğun bir saç tutamının) üstten görünümü. Tüylerin uç bölgesini örten, yürüme sırasında alt tabakaya yapışan spatula şeklindeki mikrotrikyalardır. (C) Spatula şeklindeki mikrotriyanın daha yüksek büyütmeli görüntüsü. Kredi: B Poerschke, SN Gorb ve F Schaber

Araştırmanın grup lideri, Almanya’daki Kiel Üniversitesi’nden Dr Clemens Schaber, “Deneylere başladığımızda, tüm bireysel ek kıllar için en iyi yapışma ve benzer yapışkan özelliklerin belirli bir açısını bulmayı bekliyorduk” diyor. “Ancak şaşırtıcı bir şekilde, yapışma kuvvetleri tek tek kıllar arasında büyük ölçüde farklılık gösterdi, örneğin bir saç alt tabakaya en iyi düşük açıda yapışırken, diğeri en iyi dikeye yakın performans gösterdi.”

Bu örümcek türünün ayakları 2.400’e yakın minik tüyden veya “seta”dan (bir milimetrenin yüzde biri kalınlığında) oluşur. Schaber ve meslektaşları Bastian Poerschke ve Stanislav Gorb, bu tüylerden bir örnek topladılar ve ardından cam da dahil olmak üzere çeşitli pürüzlü ve pürüzsüz yüzeylere ne kadar iyi yapıştıklarını ölçtüler. Ayrıca tüylerin çeşitli temas açılarında ne kadar iyi performans gösterdiğine de baktılar.

Farklı saç tipleri birlikte çalışır

Beklenmedik bir şekilde, her saç benzersiz yapışkan özellikler gösterdi. Ekip, güçlü bir mikroskop altında tüylere baktığında, her birinin açıkça farklı ve daha önce tanınmayan yapısal düzenlemeler gösterdiğini de buldu. Ekip, bu çeşitliliğin, örümceklerin bu kadar çok yüzey türüne nasıl tırmanabileceğinin anahtarı olabileceğine inanıyor.

Bu güncel çalışma, her ayaktaki binlerce kıldan yalnızca küçük bir kısmını inceledi ve hepsini incelemeyi düşünmek mevcut kaynakların kapsamını aşıyor. Ancak ekip, tüm tüylerin benzersiz olmadığını ve bunun yerine kümeler veya tekrar eden desenler bulmanın mümkün olabileceğini umuyor.

Biyoilhamlı uygulamalar mümkün

Schaber, “Örümceğinki gibi nanoyapıları üretmek ve özellikle doğal malzemelerin stabilitesini ve güvenilirliğini elde etmek hala çok zor olsa da, bulgularımız mevcut modelleri tersine çevrilebilir ve kalıntı bırakmayan yapay yapıştırıcılar için daha da optimize edebilir” diyor. “Örümcek tutturma sisteminde bulunan yapışkan temasların farklı şekilleri ve hizalamaları ilkesi, biyo-ilhamlı malzemelerin farklı özelliklere sahip çok çeşitli alt tabakalara bağlanma kabiliyetini geliştirebilir.”

Örümcek Kıllarının Mikroskop Görüntüleri

(A) Pretarsus üzerindeki pençelerin etrafındaki tüy yığınının aşağı bakan yüzeyi (beyaz yıldızlar saç demetinin iki lobunu işaretler), yoğun şekilde paketlenmiş binlerce tüyden oluşur. Oklar iki pençeyi gösterir. (B) Pretarsustaki saç tutamının cam slayta yapışmış halinin yandan görünüşü. (C) İkinci paneldeki dikdörtgenin büyütülmüş görünümü. Tüylerin uçlarının nasıl büküldüğüne dikkat edin. Kredi: B Poerschke, SN Gorb ve F Schaber

Referans: Bastian Poerschke, Stanislav N. Gorb ve Clemens F. Schaber, “Örümcek Cupiennius salei’nin Farklı Pürüzlülük ve Yüzey Enerjisine Sahip Yüzeylere Bireysel Bağlanma Setalarının Yapışması”, 11 Haziran 2021, Makine Mühendisliğinde Sınırlar.
DOI: 10.3389 / fmech.2021.702297




scitechdaily.com

Source link

reklam
reklamm

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

reklam
Başa dön tuşu

Reklam Engelleyici Algılandı

Lütfen Reklam Engelleyiciyi Kapatınız