اندی کوربلی -14 آوریل 2023
پرهای مبتکرانه و منحصر به فرد یک پرنده محبوب آفریقایی می تواند الهام بخش بطری های آب در عصر فضا باشد که در حین حرکت مایعات را ثابت نگه می دارند.
Namaqua sandgrouse یا “kilkamaine” – یک کلمه آفریقایی برای صدایی است که آنها تولید می کنند، این پرنده متخصص بیابان است که پرهای سینه اش مانند یک اسفنج خیس شده و حتی زمانی که پرنده با سرعت 40 مایل در ساعت پرواز می کند، آن را ذخیره کند.
این سازگاری هوشمندانه به آن اجازه می دهد تا آب را از استخرها دریافت کند و آن را 20 مایل به لانه جوجه های خود منتقل کند.
این پرنده جذاب به دلیل داشتن این استعداد باورنکردنی در حمل آب مدت‌ها موضوع مورد توجه علمی قرار گرفته است و اکنون تیمی از محققان آمریکایی توانستند نحوه عملکرد این پرها را نشان دهند.
نویسندگان این مطالعه امیدوارند که این کشف جدید بتواند به محصولات نوآورانه جدیدی منجر شود، از جمله بطری‌های آبی که آب را برای جلوگیری از ریزش نگه می‌دارند، و توری‌هایی که می‌توانند آب را از مه جمع کرده و نگه دارند.
تیم تحقیقاتی مشترک، از دانشگاه جان هاپکینز در بالتیمور، مریلند، و موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با یکدیگر همکاری کردند تا بررسی کنند که چگونه پرهای پرنده ساکن بیابان با استفاده از میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی، توموگرافی ریز کامپیوتری، و فیلمبرداری سه بعدی برای دیدن پرها با بیشترین جزئیات آب را با موفقیت ذخیره می‌کنند..
این تیم جزئیات هر ساقه پر را که تنها کسری از عرض یک تار موی انسان را اندازه می‌گیرد، و همچنین تکه‌های کوچک‌تر پرها را بررسی کردند.سپس پرهای خشک را در حالی که بزرگ می‌کردند در آب غوطه‌ور کردند، آنها را بیرون کشیدند و دوباره زیر آب فرو بردند – شبیه یک ماسه‌خرزه نر در یک چاله آبی.
این مطالعه که در مجله علمی The Royal Society Interface منتشر شد، نشان داد که پرهای منفرد آب را از میان جنگلی از میله‌ها در نزدیکی شفت نگه می‌دارند و با میل‌های پیچ خورده نزدیک نوک که تقریباً شبیه کلاهک عمل می‌کنند، کار می‌کنند.
نویسندگان می نویسند که چگونه اجزای موجود در پرها به روش های مختلفی برای نگهداری و حفظ آب بهینه شده اند، از جمله نحوه خم شدن آنها، نحوه تشکیل خوشه های محافظ و چادر مانند در هنگام خیس شدن، و نحوه جذب ساختارهای لوله ای .
یوخن مولر، یکی از نویسندگان این مطالعه، استادیار دپارتمان مهندسی عمران و سیستم جانز هاپکینز، گفت: «دیدن این که چگونه طبیعت توانسته ساختارهایی را برای جذب و نگهداری آب بسیار کارآمد خلق کند، بسیار شگفت انگیز است. از دیدگاه مهندسی، ما فکر می‌کنیم که این یافته‌ها می‌تواند به خلاقیت‌های جدید الهام‌گرفته از موارد زیستی منجر شود.»
محصولاتی که می توانند از این تحقیق بهره مند شوند عبارتند از تورهای مه شکن برای جذب رطوبت هوا در مناطق بیابانی یا سواب های پزشکی که در نگهداری مایعی که جذب می کنند بهتر است.
این تیم علاوه بر این، میزان مصرف آب پرها را به صورت محاسباتی مدل‌سازی کرد و انتظار دارد که یافته‌های آنها بر طراحی‌های مهندسی آتی که نیاز به جذب کنترل‌شده، نگهداری ایمن و آزادسازی آسان مایعات دارند، تأثیر بگذارد.
