Boružės gebėjimas akimirksniu pereiti nuo skraidymo prie vaikščiojimo priklauso nuo neįprastai veiksmingo sparnų lankstymo mechanizmo. Nors jos užpakaliniai sparnai yra maždaug keturis kartus didesni už pačią boružę, vabzdys juos per akimirką sulanksto ir paslepia po kietu, kupolo formos apdangalu.
Kaip boružė sulanksto didžiulius sparnus
Išskleisti sudėtingą origamio figūrą nesunku, tačiau greitai ją vėl sulankstyti be rankų būtų gerokai sunkiau. Būtent tai boružė atlieka po kiekvieno skrydžio. Toks greitas virsmas iš skraidančio į vaikštantį vabzdį leidžia jai naudotis įvairiomis buveinėmis.
Tyrimai rodo, kad boružės ir kiti vabalai užpakalinius sparnus išskleidžia pasitelkdami elastingumą bei sparnų gyslomis veikiančią, hidraulinę primenančią sistemą. Didžiausia mįslė buvo tai, kaip šie dideli sparnai taip greitai ir tvarkingai sugrąžinami po apsauginiu apdangalu.
Tokį procesą nagrinėjo Tokijo universiteto Pramonės mokslo instituto mokslininkas Kazuya Saito su komanda. Jie pakeitė maždaug du trečdalius boružės taškuoto priekinio sparno, vadinamo antsparniu, skaidria dirbtine detale iš dervos, naudojamos dirbtiniams nagams gaminti. Didelio greičio kameromis mokslininkai galėjo stebėti sparnų išskleidimą ir sulankstymą, kurie paprastai lieka paslėpti po antsparniais.
Išgaubtų sparnų gyslų svarba
Tyrimas, kurio rezultatai gegužę paskelbti žurnale PNAS, atskleidė svarbią konstrukcinę ypatybę: boružės sparnų gyslos yra išlenktos. Toks profilis primena išgaubtą metalinę ruletės juostą.
Inžinerijoje tokia konstrukcija vadinama juostine spyruokle arba išgaubta juosta. Ji plačiai naudojama išskleidžiamose kosminėse konstrukcijose, pavyzdžiui, palydovų antenose ir ištraukiamuose strypuose. Ištiesta ji yra tvirta, tačiau išlenkta gali stabiliai išlikti kompaktiškoje padėtyje. Boružės šį principą naudoja jau daugiau kaip 100 mln. metų.
Uždarydama antsparnius, boružė jų kraštais prispaudžia užpakalinius sparnus. Pilvelio judesiai paskatina sparnuose esančių raukšlių tinklą susilankstyti. Švariam ir greitam sparnų paslėpimui padeda ir tai, kad antsparnio išlinkimas dera su sparnų raukšlių kryptimis.
Sparnų raukšlės primena sudėtingą origamį
Naudodama mikrokompiuterinės tomografijos tyrimus, mokslininkų komanda taip pat išanalizavo sudėtingą sparnų sulankstymo schemą. Jos centre matoma rombą primenanti struktūra, o visas raukšlių raštas yra toks painus, kad tikriausiai suklaidintų net patyrusį origamio meistrą.
Vabzdžių tyrinėtojas Matthew O’Neal atkreipė dėmesį, kad skaidraus antsparnio panaudojimas buvo naujas būdas pažvelgti į iki tol sunkiai pastebimą procesą. Tokie mechanizmai yra milijonus metų trukusios evoliucijos rezultatas, todėl gali pasiūlyti praktiškų sprendimų ir žmogaus kuriamai technikai.
Kur galėtų praversti boružės principas
Boružės greitai perskrenda nuo vieno augalo prie kito, o nusileidusios ieško smulkių vabzdžių, pavyzdžiui, amarų. Galimybė tuoj pat suskleisti sparnus ir judėti paviršiumi suteikia joms pranašumą kaip plėšrūnėms.
Panašų sprendimą būtų galima pritaikyti robotams, dronams ir nepilotuojamiems orlaiviams. Įrenginys galėtų nuskristi į numatytą vietą, greitai suskleisti sparnus ir toliau tyrinėti aplinką kaip antžeminis robotas.
Boružės mechanizmas taip pat gali įkvėpti palydovinių antenų, mikroskopinių medicinos instrumentų ir kitų išskleidžiamų konstrukcijų kūrimą. Viena iš galimų idėjų – vėjui atsparesnis skėtis su vientisu, lanksčiu karkasu. Kitaip nei įprasti sulankstomų skėčių rėmai, turintys daug lengvai lūžtančių sujungimų, toks karkasas galėtų greitai išsiskleisti panaudodamas sukauptą tampriąją energiją.
Boružės skraido ne itin greitai
Nors boružės yra įspūdingos sparnų transformacijos meistrės, jos nėra greitos skrajūnės. Kieti taškuoti antsparniai patikimai apsaugo sulankstytus užpakalinius sparnus, tačiau aerodinamikos požiūriu nėra itin veiksmingi. Boružės skraido maždaug iki 24 km/h greičiu, o laumžirgiai gali pasiekti apie 97 km/h.
Kulinarijos entuziastė, receptų kūrėja ir tinklaraščio autorė, kuri virtuvėje jaučiasi kaip namuose. Jos meilė maistui gimė dar vaikystėje, stebint močiutę ruošiant tradicinius lietuviškus patiekalus. Šiandien Gabija dalijasi ne tik autentiškais šeimos receptais, bet ir moderniais, sveikesniais jų variantais.
