Обложка канала

Nplus1

35195 @nplusone

Главное российское издание о науке и технологиях.

Nplus1

3 года назад
Открыть в
Если попасть мочой в стакан с расстояния трех метров, можно заслужить от друзей титул снайпера. Некоторые цикадки носят его уже давно — за то, как шустро они избавляются от капелек мочи, вырабатываемых их анальным стилусом. Физики провели высокоскоростную съемку того, как формируется капля жидкости на кончике анального стилуса у нескольких особей цикадок Homalodisca vitripennis, а также то, как животные катапультируют свои отходы. Измерение скоростей стилуса и капли показало, что последняя стартует со скоростью, в среднем на 40 процентов превышающей скорость разгоняющего органа. Другими словами, насекомые демонстрируют сверхпропульсивный режим движения. Чтобы понять природу его возникновения, физики проводили численное, аналитическое и экспериментальное исследование механики процесса. В качестве механической модели они рассматривали одномерный двухпружинный осциллятор с демпфером, имитирующим колебания стилуса и капли на нем. Авторы также учитывали эффекты смачивания. Для эксперимента они помещали каплю воды на колеблющуюся супергидрофобную пластину. Результаты всех исследований продемонстрировали сверхпропульсивное движение при параметрах, близких к параметрам, извлеченным из видеозаписей. Механо-гидродинамическая модель выстрела, опирающаяся на томографию задней части цикадок, позволила физикам понять, что выделение мочи в виде капелек с последующим выстрелом энергоэффективно, в отличие от струеобразования.