Élet és Tudomány, 2007. június-december (62. évfolyam, 25-52. szám)
2007-06-22 / 25. szám
Wk A molnárka árnyéka __ A molnárka (tavi molnárpoloska, ^ E— Gerris lacustris) közismerten a víz- és felszínen mozgó rovar. Ezt a tulajdonságát speciális felépítésű lábainak köszönheti. A lábak végén mikroszőrök és az azok közötti nanorésekben megtapadó mikrolégbuborékok biztosítják, hogy a víz felületi feszültségét kihasználva a rovar a felszínen maradjon. (Erről a Xuefeng Gao és Lei Jiang szerzőpáros a Nature-ben 2004-ben számolt be). A molnárka a felszínen meglepően gyors haladásra képes, ennek részletes tanulmányozása alapján az MIT (Massachusetts Institute of Technology) laboratóriumában amerikai kutatók mechanikus robotmolnárkát konstruáltak. A David L. Hu és Brian Chan & John W M. Bush alkotta „robostrider”, ahogy építői nevezték a rovar angol neve — water strider, Gerris remigis — után) ugyanazon hydrodinamikai törvények alapján mozog, mint eleven változata, bár ezt lassabban és kevésbé elegáns módon teszi. A rovar középső pár lábát használja evezőként, anélkül, hogy a lábak behatolnának a vízfelszín alá, így keltve hemispherikus örvényeket. A mechanikus robotmolnárka 9 cm hosszú és 0,35 g tömegű, könnyű alumíniumból készült, arányai a valódi molnárkáéval megegyezők. A középső lábak hajtását apró csigákon keresztül egy elasztikus szál biztosítja, mely által a robot végül is 18 cm/s sebességű haladásra képes. A sikeres robotmodellel a kutatók a molnárka mozgásáról alkotott elméletüket igazolták. A fényképen látható árnyék egyszerű optikai jelenség, de a körülmények szerencsés egybeesése kellett megfigyeléséhez. A rovar tömege következtében a tömeget hordozó lábak körül a vízfelszín „behorpad”, homorúvá válik, mintegy konkáv lencsét hoz létre, ami pedig szórja a fényt. A víz mélysége (rétegvastagság), tisztasága, valamint az erős napsütés és a fény beesési szöge éppen megfelelő volt az árnyék kialakulásához. Az árnyék a fényszóródás következménye. Ilyen árnyék a konkáv lencsék fényforrással ellentétes oldalán is kialakul. Az árnyék körül a fényes körvonal a konkáv lencsék „mögött” szintén megfigyelhető, ide vetődik ugyanis a lencse által szétszórt fény, hozzáadódva a felületre beeső eredeti fényhez. Ráadásul a molnárka lábai körül behorpadó víz a széle felé enyhén domborúvá válik, vagyis konkáv-konvex átmenetet képez, a konvex lencsék pedig gyűjtik a fényt. Az így összegyűjtött fény is szerepet játszik az árnyék körüli fényes körvonal kialakulásában. Téglás Barbara (egyetemi tanársegéd, ELTE Genetikai Tanszék) Tz Élet és Tudomány ■ 2007/25 ■ 771 o fiaN ui £ 62 ni