Njemački znanstvenici sa Sveučilišta Kiel računalnim su modelom pokazali da nanodlake na koži geckoa zadržavaju vlagu i usporavaju isparavanje, što bi moglo objasniti zašto ti gušteri preživljavaju u najsušim staništima na Zemlji.
Istraživači su se pozabavili pitanjem koje muči biologe godinama: čemu služe sićušne dlake, takozvane setulae, koje prekrivaju tijela nekih vrsta geckoa i kameleona? Iako su znanstvenici dugo znali za njih, nikada nisu sa sigurnošću utvrdili njihovu funkciju. No činjenica da se pojavljuju upravo kod vrsta koje žive u aridnim i poluaridnim područjima navela je tim predvođen Stanislavom Gorbom na provjeru dugogodišnje hipoteze.
U studiji objavljenoj u časopisu Biointerphases, istraživači su izradili pojednostavljeni računalni model kože geckoa s nizom setulae te simulirali strujanje zraka preko nje koristeći modele dinamike fluida. Postojala je mogućnost da će povećana površina ubrzati isparavanje i uzrokovati još brži gubitak vode, no rezultati su pokazali suprotno.
Kako dlake zadržavaju vodu
Zahvaljujući preciznom rasporedu, setulae zarobljavaju zrak među sobom, štiteći kožu i zadržavajući vodu. „Nanostruktura stvara granični sloj, što znači da se molekule vode koje napuste površinu više puta odbijaju u ograničenom prostoru i neke se vraćaju”, objasnio je Gorb. Drugim riječima, priroda je pronašla način da od sićušnih dlačica napravi barijeru koja funkcionira poput prirodnog štita protiv isušivanja.
U biologiji ništa ne nastaje bez razloga, poručuju znanstvenici. Sve je rezultat kombinacije mutacija i prirodne selekcije. Pitanje izvorne funkcije ovakvih struktura ključno je za razumijevanje evolucijskih pritisaka koji su oblikovali te životinje. Istraživači planiraju potvrditi rezultate eksperimentima s umjetnom kožom ili stvarnom kožom koju su geckoi odbacili tijekom presvlačenja, a namjeravaju proučiti i utjecaj lipida ugrađenih u strukturu kože koji je čine vodoodbojnijom.
Ovo otkriće otvara i šire pitanje: ako su sićušne strukture na koži guštera toliko učinkovite u zadržavanju vlage, zašto slična rješenja ne primjenjujemo i u vlastitoj tehnologiji? Dok se svijet suočava sa sve češćim sušama i nestašicom vode, možda bismo umjesto skupih i složenih rješenja trebali pogledati pod noge — ili bolje rečeno, pod povećalo — i učiti od stvorenja koja su evoluirala da prežive ondje gdje druga ne mogu. Priroda je, čini se, opet korak ispred nas.
Nanostrukture su vrlo zanimljive za vrhunsku planinarsku i alpinističku odjeću, prvenstveno zato što omogućuju da isti sloj istodobno bude vrlo lagan, vodootporan i paropropustan. Kako nanostruktura pomaže planinaru?Najvažnija je nanovlaknasta ili nanoporusna membrana. Ona sadrži izuzetno sitne pore. Ideja je otprilike: kišna kapljica 💧 → prevelika → ne može proći molekule vodene pare iz znoja → dovoljno male → mogu izaći Zato jakna može blokirati kišu, a istodobno omogućiti da znoj u obliku pare napusti odjeću. Nanovlaknaste membrane upravo zbog vrlo malih i kontroliranih pora imaju potencijal kombinirati vodootpornost i prozračnost. https://www.google.com/s2/favicons?domain=https%3A%2F%2Fwww.mdpi.com&sz=128 MDPI Što se još može postići nanostrukturama?Nanomaterijali se mogu koristiti za više funkcija: hidrofobnost – voda se odbija od površine umjesto da natopi tkaninu; nanopore – omogućuju prolazak vodene pare; UV zaštita – primjerice, nanočestice TiO₂ mogu blokirati velik dio UV zračenja; antibakterijska zaštita – određene nanočestice mogu smanjiti razvoj bakterija i neugodne mirise; toplinska regulacija – nanostrukturirani… Čitaj više »