https://frosthead.com

De origami-lignende foldene av ladybug-vinger kan føre til bedre paraplyer

Marihøner er kompakte små biller, men vingene er overraskende store når de vikles fra under de flekkete skjellene. Og som Sarah Knapton på The Telegraph melder, har forskere lenge undret seg over hvordan marihøner kan brette vingene så tett opp. Så forskere i Japan bestemte seg for å få et bedre utseende, og erstattet den flekkete foringen, kjent som en elytron, med et gjennomsiktig stykke harpiks. Det de lærte, kunne hjelpe ingeniører med å designe sammenleggbare solfangere eller til og med en ny type paraply.

Kazuya Saito, adjunkt ved University of Tokyos institutt for industriell vitenskap, designer sammenleggbare strukturer - så insektvinger er en naturlig interesse. "Sammenlignet med andre biller, er marihøner veldig flinke til å fly og tar ofte av, " forteller han Bryson Masse på Gizmodo. "Jeg trodde deres fløytransformasjonssystemer er utmerkede og har stort potensiale for prosjektering."

Han og teamet hans prøvde flere metoder for å finne ut hvordan marihøna brettet vingen. De tok høyhastighetsbilder av insektets åpning og lukking av vingene, men kunne fortsatt ikke se den faktiske foldeprosessen under de ugjennomsiktige flekkete foringene. De forsøkte å 3D trykke en kunstig vinge, men de kunne ikke lage en som var gjennomsiktig nok til å se grundig.

Som Masse rapporterer, var forskernes sekretær den som kom med en løsning: klar neglekunstharpiks. Etter å ha laget vingen ut av harpiksen, kunne teamet se hvordan insektet brettet og brettet vingene ut.

En marihøne med dets se gjennom skallet En marihøne med dets se gjennom skallet (Kazuya Saito)

Dyrene bruker kanten av elytron og magebevegelser for å brette vingen langs krøllede linjer. Undersøkelse av vingene ved hjelp av en CT-skanning avdekket også at de har fjærlige årer som ligner et målebånd som er stive nok til at insektene kan fly, men elastiske nok til å brette seg opp.

Saito forteller Masse at vingene er uvanlige fordi “transformerbare strukturer” vanligvis involverer bevegelige deler og skjøter. Men marihønavingen mangler de komplikasjonene, og fullfører en relativt kompleks oppgave gjennom fleksibilitet og elastisitet. Oppgaven vises i The Proceedings of the National Academies of Science.

Mens strukturen på marihønsvinger kan ha bruksområder for ting som sammenleggbare solcellepaneler for satellitter og romskip, virker Saito mest spent på bruken av dette til noe mye mer innenlandsk. "Jeg tror at folding av billevinge har potensial til å endre paraplyutformingen som i utgangspunktet har vært uendret i mer enn 1000 år, " sier han til Knapton. Sammenleggbare paraplyer har vanligvis flere deler og brytes lett ved leddene. Men marihøneparaplyen kan være laget av "sømløse fleksible rammer, " sier han, noe som gjør det uforgjengelig i sterk vind og raskt å distribuere ved bruk av "lagret elastisk energi."

Saito innrømmer at han ikke har et design for paraplyen ennå, men kanskje det vil se noe slik ut.

De origami-lignende foldene av ladybug-vinger kan føre til bedre paraplyer