Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Herkules (Dynastes hercules), chrząszcz z rodziny żukowatych, jest najsilniejszą istotą na świecie. Potrafi unieść ciężar 850-krotnie większy od masy swojego ciała. Gdy w otoczeniu staje się bardziej wilgotno, jego pancerz zmienia barwę z zielonej na czarną. Do tej pory naukowcy nie umieli tego wyjaśnić. Teraz ten sam trik będzie można wykorzystać przy projektowaniu inteligentnych materiałów (New Journal of Physics).

Badacze z Uniwersytetu w Namurze posłużyli się skaningowym mikroskopem elektronowym, który pozwolił zidentyfikować strukturę odpowiedzialną za barwę, i spektrofotometrem, analizującym interakcje światła z tą strukturą.

Okazało się, że połyskująca zieleń to wynik interferencji fali świetlnej. Gdy jednak woda wnika w głąb przez porowate warstwy, proces ulega zaburzeniu, przez co oskórek wydaje się czarny. Zaobserwowane zjawisko nazwano dyfrakcyjnym efektem higrochromatycznym.

Czemu południowoamerykańskie chrząszcze zmieniają barwę? Tego nadal nie wyjaśniono. Ponieważ jednak wilgotność wzrasta nocą, zmiana barwy pancerza na czarną pozwala się być może lepiej ukryć. Inni entomolodzy sugerowali, że chodzi raczej o absorpcję ciepła.

Szefową belgijskiej ekipy badawczej była Marie Rassart. Wg niej, wzorowane na owadzie inteligentne materiały udałoby się wykorzystać jako czujniki wilgoci np. w zakładach produkujących żywność.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Uczestnicy konferencji American Association for the Advancement of Science (AAAS) w Vancouver usłyszeli, że Stonehenge powstało w wyniku złudzenia słuchowego, wywołanego tańcem wokół dwóch osób grających np. na fletach czy gwizdkach.
      Pracujący na własną rękę dr Steve Waller twierdzi, że dla sztuki i architektury istotną inspiracją są nie tylko wrażenia wzrokowe, ale i słuchowe. Tłumaczy przy tym, jak ważną rolę odgrywa wzorzec interferencji fal dźwiękowych, który decyduje, jaka część melodii zostanie wytłumiona.
      Podczas jednego ze swoich eksperymentów Waller zawiązał dwóm grupom ochotników oczy i prowadził wokół dwóch magnetofonów. Później badanych poproszono, by się odwrócili i narysowali, co znajdowało się między nimi a źródłem dźwięku. W pracach pojawiały się filary, arkady i pionowe listwy. Sądzę, że to mogło się zdarzyć 5 tys. lat temu tak samo prosto, jak zademonstrowałem współcześnie. Naukowiec tłumaczy, że obracając się wokół grających instrumentów, tancerze natrafiali na miejsca wzmocnienia i wyciszenia dźwięków. Na miejscu, w Stonehenge, potwierdził swoje przypuszczenia, że kamienne obeliski dają taki właśnie efekt akustyczny.
      Waller chce opublikować artykuł na ten temat w fachowym piśmie. Jak każdy ojciec jest bardzo przywiązany do swojej teorii, dlatego broni jej, powołują się na legendę o dziewicach, które zostały przemienione w kamień podczas tańca do dźwięków magicznych dud. Co ciekawe, w drugiej historycznie wzmiance o Stonehenge kronikarz Geoffrey of Monmouth przytoczył w 1136 r. mit, zgodnie z którym kromlech jest pomnikiem tańca gigantów przeniesionym z Irlandii.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skamieniały okaz chrząszcza, znaleziony na południu Syberii w mioceńskich osadach rzeki Irtysz sprzed 16-23 mln lat, reprezentuje żyjący jeszcze dziś gatunek - Helophorus sibiricus. Należy on do rodziny kałużnicowatych (Hydrophilidae), występującej zarówno w Eurazji, jak i w Ameryce Północnej.
      W 1860 r. jako pierwszy opisał ten gatunek chrząszcza rosyjski entomolog Wiktor Iwanowicz Moczulski, który pracował z okazami zebranymi nad Bajkałem. H. sibiricus prowadzi wodny tryb życia, zamieszkuje głównie istniejące okresowo, obfitujące w zalaną roślinność zbiorniki.
      Na podstawie zapisu kopalnego kiedyś uznawano, że średni okres występowania gatunku owada to ok. 2-3 mln lat. Biolodzy coraz częściej natrafiają jednak na dowody, że to nieprawda. Datowanie metodą zegara molekularnego, która zakłada, że tempo narastania różnic jest w miarę stałe, sugeruje, że niektóre gatunki owadów powstały co prawda w plejstocenie (tak twierdzą Cardoso i Vogler w artykule opublikowanym w 2005 r. w piśmie Molecular Ecology), ale niektóre mogły przetrwać nawet 10-20 mln i żyją nadal także dziś. Na razie nie wiadomo, jak poradziły sobie z wydarzeniami, które wyeliminowały inne zwierzęta. Niewykluczone, że było to możliwe dzięki zamiłowaniu do stabilnych środowisk.
      Niestety, dotąd znaleziono niewiele skamieniałości, które potwierdzałyby założenie o długowieczności gatunków owadów. Często cechy wskazujące na przynależność taksonomiczną i pozwalające dokonywać porównań ze współczesnymi owadami (przede wszystkim budowa męskich genitaliów) zostały zatarte przez czas i warunki "przechowywania".
      W znalezionym przez zespół Martina Fikáčka z Muzeum Narodowego w Pradze okazie nie zachowały się co prawda genitalia, widać za to doskonale typowe dla gatunku ziarnistości na przedpleczu, czyli widocznej z góry przedniej części tułowia.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oskórek chrząszczy mieni się prawdziwą feerią barw. Co się jednak dzieje, gdy te piękne owady umierają i ulegają fosylizacji? Ile pierwotnego koloru (i czy w ogóle) zachowuje się w skamielinie? Teraz już można odpowiedzieć na te pytania, bo dzięki mikroskopom elektronowym udało się z dużym prawdopodobieństwem odtworzyć wygląd chrząszczy żyjących od 15 do 47 mln lat temu.
      Kolory, jakie widzimy u chrząszczy, są skutkiem oddziaływania promieni świetlnych z oskórkiem. Drobne twory z chityny m.in. zaginają i odbijają światło, by wzmocnić fale o konkretnej długości. Z tego powodu mówi się o kolorach strukturalnych, które do zaistnienia nie wymagają obecności pigmentu.
      Amerykanie analizowali oskórki szeregu okazów, by ustalić, jak fosylizacja, w czasie której pewne atomy i cząsteczki mogą zostać usunięte lub zastąpione, wpłynęła na właściwości optyczne kutykuli.
      Okazało się, że choć sama struktura się zachowała, jej budowa chemiczna rzeczywiście się zmieniła. Doszło do przesunięcia ubarwienia ku czerwieni, czyli ku falom o większej długości. Z tego powodu owad fioletowy za życia stawał się po śmierci i upływie wielu lat niebieski, a niebieski ulegał zzielenieniu. Jak wyjaśnia McNamara, zmieniał się współczynnik załamania oskórka [czyli skład chemiczny materiału].
      Członkowie zespołu podkreślają, że stopień przesunięcia ku czerwieni jest różny u poszczególnych okazów i że wszystkie badane egzemplarze pochodzą z podobnych osadów. Nie wiadomo więc, co by się stało, gdyby prehistoryczne chrząszcze zmarły i leżały gdzie indziej. By stwierdzić, czy ewentualny kolor (lub brak koloru) jest prawdziwy, entomolodzy analizowali owady z 5 kenozoicznych biotopów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak zmierzyć temperaturę wewnątrz komórek, które są tak małe, że na główce szpilki zmieściłoby się ich aż 60 tysięcy? Zastosować nanotermometry w postaci kropek kwantowych.
      Haw Yang z Princeton University i Liwei Lin z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley opowiedzieli o swoich osiągnięciach na konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego. Zastosowaliśmy nanotermometry. Są to kropki kwantowe, czyli półprzewodnikowe kryształy wystarczająco małe, by dostać się do pojedynczej komórki, gdzie zmieniają barwę pod wpływem zmiany temperatury. Wykorzystaliśmy kropki kwantowe kadmu i selenu, które emitują odpowiadające temperaturze światło o różnym kolorze (fale o różnej długości). Dzięki naszym przyrządom odnotowujemy zmiany barw – wyjaśnia Yang.
      Naukowcy podkreślają, że o tym, co dzieje się we wnętrzu komórek, wiemy zadziwiająco mało. Tymczasem kiedy ktoś myśli o chemii, temperatura jest jednym z najważniejszych czynników fizycznych, które mogą się zmienić pod wpływem reakcji chemicznej. Panowie postanowili uzupełnić luki w wiedzy i zmierzyć temperaturę życia (i śmierci).
      Specjaliści od jakiegoś już czasu podejrzewali, że temperatura wewnątrz komórek jest zmienna. Powodów należy upatrywać choćby w przebiegających nieustannie reakcjach biochemicznych. W wyniku części z nich powstają energia i ciepło. Ponieważ niektóre komórki są bardziej aktywne od innych, niezużyta energia jest rozpraszana jako ciepło. Gorętsze bywają także pewne rejony komórek. Yang i Lin wskazują na okolice w pobliżu centrów energetycznych – mitochondriów.
      Amerykanie zorientowali się, że tak właśnie jest, wprowadzając kropki kwantowe do hodowanych w laboratorium mysich komórek. Między poszczególnymi częściami komórek odkryli różnice rzędu kilku stopni Fahrenheita: niektóre były chłodniejsze, a niektóre cieplejsze od reszty. Na razie pomiary dokonywane za pomocą nanotermometrów nie są na tyle dokładne, by podać konkretne wartości liczbowe.
      Yang tłumaczy, że zmiany temperatury komórek wpływają na cały organizm, np. na stan zdrowia. Wzrost temperatury wewnątrz komórki może przecież oddziaływać na funkcjonowanie DNA, a więc genów, a także różnego rodzaju białek. Przy zbyt wysokich temperaturach niektóre proteiny ulegają denaturacji. Biolog z Princeton University podejrzewa nawet, że komórki wykorzystują zmiany temperatury do komunikacji.
×
×
  • Create New...