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ガラスのような翼を持つ狙撃兵は、おしっこをするときに非常に印象的な昆虫であり、耐水デバイスのより効率的な設計に影響を与える可能性があります。
Saad Bhamla は、ジョージア州アトランタにある自宅の菜園で、この偉業に初めて気づきました。 シャープシューターは、きれいな丸いおしっこのしずくを形成し、電光石火の速さではじき飛ばします。 ジョージア工科大学の生体分子工学助教授である Bhamla は、iPhone を取り出してスローモーション ビデオを撮影しました。
「拡大すればするほど、何か面白いことをしていることに気づきました」と Bhamla 氏は語ります。 ザ・バージ.
「拡大すればするほど、面白いことをしていることに気づきました」
狙撃兵は尿を使って、これまで生物学的システムで記録されていなかった何かを達成することが判明しました。これは、超推進力と呼ばれる現象です。 狙撃手がこれを行う方法については、 研究論文 Bhamla とその同僚は、今週、ジャーナルに掲載されました ネイチャー・コミュニケーションズ. また、人間が超推進力を達成する方法を理解するのにも役立つかもしれません。小便ではなく、スマートウォッチやその他の体を乾かすデバイスです。
簡単に言えば、超推進力により、弾性のある物体は、それを発射する物体よりも速い速度で飛ぶことができます。 スクイーズ オブジェクトとそのカタパルトの間の正確なタイミングにより、オブジェクトにエネルギー ブーストが与えられます。 この現象を理解するには、オリンピックのダイバーを思い浮かべてください、と Bhamla は説明します。 熟練したダイバーは、ジャンプのタイミングを合わせて、踏み板から最大の共鳴エネルギーを得ることができます。
iPhone でビデオを撮影した後、Bhamla と彼の同僚は、高速度カメラと顕微鏡を使用して狙撃兵を詳しく調べました。 彼らが見つけたのは、昆虫がビジネスを処理するユニークな方法の鍵となる肛門スタイラス、別名バットフリッカーでした. お尻のちらつきは、入ってくるおしっこのためのスペースを作るために後方に移動します。これにより、昆虫の尾の端に液滴が形成されます。 同時に、ちらつきによって液滴が圧縮され、表面張力によってエネルギーが蓄積されます。
液滴が適切なサイズと形状になると、フリッカーはさらに 15 度後方に回転します。 それから ピンボールのように飛沫をはじき飛ばす. お尻のフリッカーは信じられないほど速く、全力疾走するチーターの加速の 40 倍に相当する 40G 以上の加速をします。 さらに驚くべきことは、おしっこが尻のちらつきよりもさらに速い速度で飛ぶことです。これは、超推進力の証拠です。
プラスとして、この戦術はエネルギー効率にも優れています。 結局のところ、液滴はカタパルトが発射するよりも速く移動しています。 彼らは小便をするので、狙撃手は実際にエネルギーを節約するためにこの方法でおしっこをします 多くの. 狙撃兵は、超低カロリーで栄養不足の植物樹液を食べているため、1 日に体重の 300 倍もの量を飲み、おしっこをします。 そして、小滴がメープルシロップの塊のようにくっつかないようにするために、おしっこを飛ばさなければなりません。
これはスマートウォッチと何の関係がありますか? たとえば、Apple Watch の Water Lock 機能は、水泳後にすでにデバイスから水を噴き出すことができます。 しかし、Bhamla が知る限り、このような装置はまだ超推進力を利用していません。 エンジニアが狙撃手から学ぶことができれば、ガジェット用のより効率的な水噴射システムを設計できるかもしれません。 そうすれば、時計を乾いた状態に保ち、長時間充電することもできます。 同じ種類の技術は、補聴器や、耐水性にしたいものに使用される可能性があります.
Bhamla と彼のチームは、キッチン テーブルのスピーカーから水を跳ね返すことで、狙撃兵の戦術をテストしました。 彼らはスピーカーの振動を利用して小さな水滴を圧縮し、表面張力を高めました。 正確なタイミングで、液滴を高速で発射できます。
当たり前のように聞こえますが、この便利なトリックは、この昆虫が「狙撃兵」というあだ名を得た理由ではありません。 それは主に米国で 害虫 農家へ。 噛み跡が見える 小さな銃弾の穴のように 葉にあり、ある植物から別の植物に病気を伝染させる可能性があります。 その大量の小便は、果物を白塗りすることもできます。
Bhamla は、彼の研究がより多くの人々に新しい視点で昆虫を見るように促すことを望んでいます。 「心も年齢も若い子供たちが裏庭に行って見て楽しんでくれると思います」と彼は言います。 ザ・バージ. 「とても楽しいです。 私にはそれで十分です。」