Новое исследование адгезивности муравьев для улучшения синтетических клеев
Биолог Алисса Старк из Университета Вилланова и её коллега Стивен Яновиак из Университета Луисвилла изучили, как тропические древесные муравьи в Панаме прикрепляются к поверхностям в различных условиях, имитирующих переменчивую среду лесного полога.
Метод и результаты
Исследователи измеряли силу, необходимую для отрыва или скольжения муравья по субстратам (стекло, пластик, дерево) в сухих и влажных условиях.
- Отрывная сила: Для отрыва от влажной гидрофобной поверхности требовалась та же сила, что и от сухой.
- Сила сдвига: На мокрой поверхности эффективность адгезивных подушечек лапок муравьев снижалась на всех типах субстратов.
- Скорость движения: Вода также негативно влияла на адгезию и, как следствие, на скорость передвижения муравьев.
Полевые наблюдения подтвердили, что муравьи неактивны во время дождя, что согласуется с лабораторными данными. Снижение адгезии и скорости на мокрых поверхностях ограничивает активность по крайней мере одного вида тропических древесных муравьев.
Значение и перспективы
"Это лишь начало большого вопроса о том, как и где муравьи добывают пищу в пологе, и, в конечном счете, о том, как их крошечные липкие лапки могут вдохновить нас на создание более универсальных многоразовых клеев", — говорит Старк.
Следующие шаги включают:
- Тестирование адгезии других видов.
- Изучение адгезии и скорости на горячих, мокрых и шероховатых поверхностях.
- Проверку гипотезы, что различия в адгезии определяют распределение муравьев в пологе.
Исследование структуры и функции адгезивных систем древесных муравьев углубит понимание их экологии и эволюции. Эти знания могут быть использованы для создания биомиметических синтетических адгезивов.