Электрическая паутина

07.02.2015

Пауки плетут паутину из нескольких тонких нитей, выходящих из паутинных бородавок, которых у паука может быть до четырех пар. Так что сеть, которую мы видим, состоит, подобно канату, из нескольких переплетенных "веревок", каждая толщиной в несколько микрометров. Однако у некоторых пауков одна из пар паутинных бородавок преобразована в крибеллюм - ситовидную пластину с очень большим числом паутинных трубочек. Нити, которые выходят из таких трубочек, оказываются намного, намного тоньше, чем у пауков с обычной паутинной бородавкой. Так, у паука Uloborus plumipes на выходе из крибеллюма образуются тысячи нитей, каждая толщиной всего около 50 нанометров.

С помощью специальных волосков на задних лапах такие пауки прочесывают сверхтонкие нити и накладывают их на более толстую, выходящую из "нормальной" бородавки. При этом они клей он вообще не используют. Исследователи из Оксфорда (Великобритания) решили выяснить, как им удается так аккуратно сплетать невесомые паутинки в ловчую сеть и как такая сеть, хотя и без клея, все равно может удержать добычу.

В статье в Biology Letters Кэтрин Кроненбергер (Katrin Kronenberger) и Фриц Валрат (Fritz Vollrath) пишут, что чесание паутины придает нитям электростатический заряд, который и удерживает их вместе. Кроме того, на таком масштабе добавляются еще и ван-дер-ваальсовы силы, дополнительно стягивающие паутинное воловкно. В результате несущая нить оказывается покрытой тончайшей ажурной тканью из тысяч заряженных волоконец толщиной в несколько десятков нанометров, которые образуют еще и своеобразные утолщения-"подушки" по всей длине основного волокна.

Когда добыча попадает в такую сеть, она не прилипает (как у обычных пауков), а вязнет в ней. Авторы работы полагают, что ловчие свойства сетей пауков с крибеллюмом во многом обусловлены наэлектризованностью паутины. Возможно, что новые данные окажутся полезными в разработке новых полимерных материалов из искусственных нановолокон.

Любопытно, что два года назад зоологи из Калифорнийского университета в Беркли опубликовали в Scientific Reports статью, где обсуждали отрицательный заряд на обычной клейкой паутине. Насекомому, приобретшему в полете небольшой положительный заряд, очевидно, будет труднее выбраться из сети, которая не только клейкая, но еще и отрицательно заряженная. Впрочем, необходимо заметить, что деление пауков на "обычных", с клейкой паутиной, и "необычных", с крибеллюмом, достаточно условно - в одних и тех же паучьих семействах могут попадаться виды как с той, так и с другой стратегией.

<< Назад: Удлинение теломера для продления жизни 07.02.2015

>> Вперед: Mean Well HLG-600H - супермощный источник питания для LED освещения 06.02.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Эффективный трибоэлектрический генератор 14.03.2014 Ученые из Технологического института Джорджии заявили о создании эффективного и надежного трибоэлектрического генератора. Это устройство вырабатывает электричество при трении двух поверхностей. До сих пор известные методы получения трибоэлектричества были слишком ненадежными. По этой причине большинство генераторов сегодня используют принцип магнитной индукции. Однако в своем исследовании, которое ученые опубликовали в Nature Communications, они заявляют, что ключевые препятствия на пути получения трибоэлектричества удалось преодолеть. В перспективе это может означать, что человечество получит новые неиссякаемые источники электроэнергии: ходьба (лестницы, коридоры, тротуары), дождь, ветер, танцполы, городской транспорт, компьютерные клавиши и множество других вещей и мест. Прототип трибогенератора выглядит как тонкая шайба диаметром 10 см. Внутри имеются две круглые пластины: одна из них отдает электроны, а другая принимает. Эти пластины разделены диэлектрической воздушной прослойкой, однако предусмотрен и третий промежуточный диск с электродами, которые в процессе вращения трибогенератора соединяют пластины, забирая электрический заряд. При максимальной скорости вращения 3000 об/мин устройство способно генерировать 1,5 Вт электрической мощности и обладает эффективностью преобразования 24%, что втрое превышает способности пьезоэлектрических генераторов и примерно сравнимо с эффективностью традиционных генераторов, использующих принцип магнитной индукции. Впрочем, у трибогенератора сегодня имеется один существенный недостаток: для его электродов используется золото. При этом разработчики утверждают, что золото вполне можно заменить дешевыми синтетическими материалами. Новый генератор, вращающийся от ветра или других механических сил, может вырабатывать "бесплатную" электроэнергию, при этом он может оказаться дешевле, чем генераторы с магнитами из редкоземельных металлов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025