Ved Universitetet I Tokyo

Japanske forskere har funnet ut hvordan ladybugs bretter sine vinger ved å transplantere en gjennomsiktig kunstig vinge på insektet og observere den underliggende foldemekanismen. Studiens funn, som bidrar til å forklare hvordan vingene kan opprettholde sin styrke og stivhet under flyturen, samtidig som de blir elastiske for kompakt folding og lagring på bakken, gir hint for den innovative utformingen av et bredt spekter av deployerbare strukturer, fra satellittantenner til mikroskopiske medisinske instrumenter til artikler for daglig bruk som paraplyer og vifter.Ladybugs Er svært mobile insekter som kan bytte mellom å gå og fly med letthet og fart fordi de raskt kan distribuere og kollapse sine vinger. Vingene deres består av den herdede elytra, forvingene med de kjente stedene, og mykmembranens bakvinger som brukes til fly, som er dekket og beskyttet av elytra.

Tidligere studier har antydet at opp-og-ned-bevegelser i magen og komplekse origami-lignende krøllemønstre på vingene spiller en viktig rolle i foldeprosessen, men hvordan den enkle bevegelsen gir en så intrikat foldet form forblir et mysterium. Ladybugs lukker elytra før vingefolding, hindrer observasjon av den detaljerte prosessen, og da elytra er viktige elementer for folding, kan de heller ikke fjernes for å avsløre hva som ligger under.For å studere foldemekanismen og strukturen konstruerte En Japansk forskergruppe en gjennomsiktig kunstig elytron fra ultrafiolett lysherdet harpiks-ofte brukt i neglekunst-ved hjelp av et silisiuminntrykk av en elytron de fjernet fra En Coccinella septempunctata spottet marihøne, og transplanterte den for å erstatte den manglende forewing.gruppen, ledet av Assisterende Professor Kazuya Saito ved Universitetet I Tokyos Institutt For Industriell Vitenskap, brukte deretter høyhastighetskameraer for å observere hindwings folding og utfolding bevegelser. Forskerne fant at ladybugs dyktig bruker kanten og nedre overflaten av elytron, hvis krumning passer til den karakteristiske kurveformen av bakre vener, for å brette vingene langs krøllelinjer, sammen med bukløftebevegelser som resulterer i gnidning og trekking av bakvingene i deres dorsale lagringsplass.»jeg var ikke sikker på om marihøna kunne brette vingene med en kunstig elytron laget av nail-art harpiks,» sier Saito. «Så jeg ble overrasket da jeg fant ut at det kunne.»Videre brukte forskerne mikroberegnet tomografi (CT) skanning for å undersøke de tredimensjonale (3D) former av brettede og utfoldede vinger, og bøyepunkter i det stive området av bakvingene for å forstå vingetransformasjonsmekanismen som gir opphav til stivhet og styrke som er nødvendig for å fly, og elastisitet som letter folding. De avslørte at en buet form i venene, mye som det av tape våren—apparatet som brukes for å måle også kjent som snekker tape—bidrar til å støtte vingene. Lignende båndfjærlignende strukturer-sterke og faste når de er utvidet, men som kan bøyes og lagres i kompakt form-brukes mye i forlengelsesbommer og hengsler av romutplasserbare strukturer som satellittantenner.»the ladybugs’ teknikk for å oppnå komplekse folding er ganske fascinerende og roman, spesielt for forskere innen robotikk, mekanikk, romfart og maskinteknikk,» sier Saito.Forstå hvordan ladybugs kan oppnå de motstridende kravene til å styrke deres hindwings med styrke og stabilitet for fly, samtidig som de gjør dem bøyelige for folding og kompakt lagring etter landing, har betydelige implikasjoner for ingeniørvitenskap.