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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Храп вредит сердцу 04.10.2019 Храп может указывать на обструктивное апноэ - так называют кратковременные остановки дыхания, возникающие во сне и заставляющие мозг периодически на мгновение просыпаться. Во время сна мышцы глотки, как и мышцы всего тела, расслабляются. Мягкие ткани, смыкаясь, перекрывают дыхательные пути, в крови начинает расти уровень углекислого газа. Специальные рецепторы чувствуют это и отправляют мозгу сигнал на пробуждение. Проснувшись на короткое время, человек снова начинает дышать как надо, уровень кислорода в крови повышается, и сон возвращается. Не всякий храп, даже очень громкий, обязательно указывает на апноэ, но все же это повод проверить себя на предмет расстройства дыхания. Дело не только в том, что из-за апноэ мы не высыпаемся. Достоверно известно, что из-за него повышается вероятность сердечно-сосудистых заболеваний; апноэ может быть основной причиной вторичной гипертонии; из-за апноэ могут возникнуть нарушения сердечного ритма, возрастает вероятность инсульта. Обструктивное апноэ во сне сейчас довольно успешно лечат - как хирургическими методами, так и с помощью специальных устройств, избавляющих от храпа и поддерживающих постоянный поток воздуха в дыхательных путях. Устройства эти считаются самым эффективным способом борьбы с апноэ. Однако и с ними не всегда удается снизить риск сердечно-сосудистых проблем. Поэтому исследователи стараются в деталях понять физиологические механизмы, которые связывают апноэ с болезнями сердца и сосудов. Сотрудники австралийского Института сердца вместе с коллегами из Сиднейского университета и Университета Маккуори пишут в Frontiers in Neuroscience, что им удалось найти нейромедиатор, связывающий апноэ с повышенным давлением. Этот нейромедиатор называется PACAP (pituitary adenylate cyclase activating polypeptide, гипофизарный полипептид, активирующий аденилатциклазу). При апноэ мозг претерпевает периодическую нехватку кислорода, и PACAP нужен для того, чтобы простимулировать активность симпатической нервной системы. Она, как известно, относится к автономной нервной системе, контролирующей работу внутренних органов. Активация симпатической нервной системы стимулирует сердце, и в результате повышается давление. Ученые пробовали блокировать рецепторы, связывающие нейромедиатор PACAP, и в результате сердце продолжало работать в нормальном режиме. Пока что эксперименты ставили на животных, но, возможно, для людей в скором времени удастся создать вещество, которое поможет нашей сердечно-сосудистой системе противостоять апноэ.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025