 |
Αβύθιστες σχεδίεςΤο μυρμήγκι που ξέρει να ναυαγεί με χάρη |
Όταν η τροπική βροχή πέφτει στον Αμαζόνιο,
τα κόκκινα μυρμήγκια Solenopsis ενώνονται χέρι με χέρι και σχηματίζουν
σχεδίες σε μέγεθος πιάτου. Νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι οι σχεδίες μένουν
αβύθιστες επειδή συμπεριφέρονται ταυτόχρονα σαν στερεό και σαν ρευστό
και απορροφούν τις εξωτερικές δυνάμεις που απειλούν να τις διαλύσουν.
Ο Δρ Ντέιβιντ Χιού στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια, γνωστός από προηγούμενες μελέτες σε μυρμήγκια του γένους Solenopsis, χρησιμοποίησε κάμερες υψηλής ταχύτητας για να βιντεοσκοπήσει τις ζωντανές σχεδίες καθώς προσπαθούσε να τις τρυπήσει με ένα ξυλάκι.
«Φανταστείτε χιλιάδες ανθρώπους να πιάνονται χέρι-χέρι, με κάθε άνθρωπο να διαθέτει έξι χέρια αντί για δύο. Φανταστείτε επίσης ότι κάθε άκρο τους φέρει μικροσκοπικούς γάντζους και κολλητικές επιφάνειες» σχολιάζει ο ερευνητής στο περιοδικό New Scientist.
Η ανάλυση έδειξε ότι τα μυρμήγκια τεντώνουν και χαλαρώνουν τα πόδια τους και συμπεριφέρονται έτσι σαν μικροσκοπικά ελατήρια που απορροφούν τις εξωτερικές δυνάμεις. Επιπλέον, μπορούν να σπάνε και να αναδημιουργούν δεσμούς με τους γείτονές τους έτσι ώστε η σχεδία να κυλά δίπλα στα τυχόν εμπόδια. Οι σχεδίες, δείχνει η μελέτη, συμπεριφέρονται ταυτόχρονα σαν στερεό και σαν ρευστό υλικό. Όπως επισημαίνει ο Χιού, τα περισσότερα υλικά συμπεριφέρονται ως στερεά σε μεγάλες κλίμακες και ως ρευστά σε μικρότερες διαστάσεις. Για παράδειγμα, το νερό συμπεριφέρεται σαν ρευστό αν κανείς βυθίσει το χέρι του σε μια λεκάνη, αντιστέκεται όμως σαν στερεό αν πηδήσει κανείς στη θάλασσα από μεγάλο ύψος. Τα κόκκινα μυρμήγκια, αντίθετα, αντιστέκονται στις εξωτερικές δυνάμεις και ταυτόχρονα απορροφούν την ενέργειά τους εξίσου καλά σε όλες τις κλίμακες.
Προκειμένου μάλιστα να αποδείξει ότι οι υπολογισμοί του ήταν σωστοί, ο Χιού βύθισε σχεδίες μυρμηγκιών σε υγρό άζωτο και έδειξε ότι η ελαστικότητά τους μειωνόταν δραματικά -ένδειξη ότι, για να παραμείνουν αβύθιστες οι σχεδίες, τα έντομα πρέπει να είναι ζωντανά και να αντιδρούν στο περιβάλλον. Η μελέτη παρουσιάστηκε σε συνέδριο Δυναμικής Ρευστών που πραγματοποίησε στο Πίτσμπουργκ η Αμερικανική Φυσική Εταιρεία.Newsroom ΔΟΛ
Ο Δρ Ντέιβιντ Χιού στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια, γνωστός από προηγούμενες μελέτες σε μυρμήγκια του γένους Solenopsis, χρησιμοποίησε κάμερες υψηλής ταχύτητας για να βιντεοσκοπήσει τις ζωντανές σχεδίες καθώς προσπαθούσε να τις τρυπήσει με ένα ξυλάκι.
«Φανταστείτε χιλιάδες ανθρώπους να πιάνονται χέρι-χέρι, με κάθε άνθρωπο να διαθέτει έξι χέρια αντί για δύο. Φανταστείτε επίσης ότι κάθε άκρο τους φέρει μικροσκοπικούς γάντζους και κολλητικές επιφάνειες» σχολιάζει ο ερευνητής στο περιοδικό New Scientist.
Η ανάλυση έδειξε ότι τα μυρμήγκια τεντώνουν και χαλαρώνουν τα πόδια τους και συμπεριφέρονται έτσι σαν μικροσκοπικά ελατήρια που απορροφούν τις εξωτερικές δυνάμεις. Επιπλέον, μπορούν να σπάνε και να αναδημιουργούν δεσμούς με τους γείτονές τους έτσι ώστε η σχεδία να κυλά δίπλα στα τυχόν εμπόδια. Οι σχεδίες, δείχνει η μελέτη, συμπεριφέρονται ταυτόχρονα σαν στερεό και σαν ρευστό υλικό. Όπως επισημαίνει ο Χιού, τα περισσότερα υλικά συμπεριφέρονται ως στερεά σε μεγάλες κλίμακες και ως ρευστά σε μικρότερες διαστάσεις. Για παράδειγμα, το νερό συμπεριφέρεται σαν ρευστό αν κανείς βυθίσει το χέρι του σε μια λεκάνη, αντιστέκεται όμως σαν στερεό αν πηδήσει κανείς στη θάλασσα από μεγάλο ύψος. Τα κόκκινα μυρμήγκια, αντίθετα, αντιστέκονται στις εξωτερικές δυνάμεις και ταυτόχρονα απορροφούν την ενέργειά τους εξίσου καλά σε όλες τις κλίμακες.
Προκειμένου μάλιστα να αποδείξει ότι οι υπολογισμοί του ήταν σωστοί, ο Χιού βύθισε σχεδίες μυρμηγκιών σε υγρό άζωτο και έδειξε ότι η ελαστικότητά τους μειωνόταν δραματικά -ένδειξη ότι, για να παραμείνουν αβύθιστες οι σχεδίες, τα έντομα πρέπει να είναι ζωντανά και να αντιδρούν στο περιβάλλον. Η μελέτη παρουσιάστηκε σε συνέδριο Δυναμικής Ρευστών που πραγματοποίησε στο Πίτσμπουργκ η Αμερικανική Φυσική Εταιρεία.Newsroom ΔΟΛ
