Ученые раскрыли механизм "принятия решений" одуванчиками.
"Парашютики" одуванчиков раскрываются в зависимости от погодных условий, чтобы улететь, или, наоборот, закрываются, чтобы их не подхватывал ветер. Впервые международная группа ученых подробно изучила работу данного биомеханизма, опубликовав исследование в Nature Communications.
У одуванчика каждое семя прикреплено тонкой трубкой примерно к сотне щетинок, образующих структуру, похожую на парашют. Когда семена отрываются от головки цветка, пучки волосков ловят ветер - они таким образом способны распространяться на расстояние до 100 км.
Мохнатый парашют закрывается в условиях высокой влажности. Раскрывается - в сухую погоду, чтобы семена могли лучше ловить потоки воздуха. До сих пор было неизвестно, каким образом одуванчики настолько эффективно реагируют на окружающую среду.
Как показало недавнее исследование, с помощью механизма, похожего на актуатор, или привод, парашюты открываются и закрываются, - "устройства", преобразующие сигналы в движение. Энергия этим приводам при этом не требуется.
Центр парашютов анализирует влажность окружающей среды, из воздуха поглощая молекулы воды. Растения, реагируя на эти сигналы, "принимают решения" - закрыть сови парашюты и остаться на месте или же открывать и улететь.
Привод имеет уникальную радиальную трубчатую конструкцию, к которой волоски парашюта прикрепляются - это обеспечивает их одновременное движение. обнаружили ученые. Чтобы закрыть или открыть парашют, актуатор меняет свою форму.
Одна из авторов исследования Наоми Накаяма пояснила, что результаты работы показывают, как одуванчик, принимая, пожалуй, самое важное решение в жизни - оставаться или искать лучшую среду обитания - обеспечивает выживание своего вида.
Механизм работы растения исследователи изучили благодаря опыту в области биологии растений и машиностроения. Поместив одуванчики в специальную камеру с регулируемой влажностью, ученые измерили ее влияние на привод. Выяснилось, что вздутие актуатора и механическое движение волосков вверх вызывает более высокая влажность - парашюты таким образом закрываются.
Авторы работы считают, что это открытие поможет инженерам создавать мягких роботов, способных двигать сразу несколькими конечностями при помощи очень простой, но функциональной конструкции.
Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ
При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт ТЕЛЕПОРТ.РФ обязательна.
