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

Next