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क्या जेकॉस गीली सतह पर चढ़ सकते हैं?

क्या जेकॉस गीली सतह पर चढ़ सकते हैं?


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हम जानते हैं कि जेकॉस कांच जैसी सतह पर लंबवत या उल्टा भी चढ़ सकते हैं। लेकिन क्या वे गीले कांच पर ऐसा कर सकते हैं?


संक्षिप्त जवाब
हाँ, वे कर सकते हैं, लेकिन कम दक्षता के साथ।

पृष्ठभूमि
छिपकली के पैर गीले होने पर कांच की सतह से चिपके रहने की क्षमता लगभग 20 गुना कम हो जाती है। और अन्य।, 2012)। सूखे शीशे पर, गेको छिपकली लगभग 18 N के साथ धारण करता है, जो उनके अपने शरीर के वजन का लगभग 18 गुना है। इसलिए, गीको अटैचमेंट सिस्टम ओवर-डिज़ाइन किया गया है (नाइट, 2012)। गीले पैर के अंगूठे के पैड चिपकने वाले बल को 0.9 N तक काफी कम कर देते हैं। एक गीली कांच की सतह की पकड़ को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करती है गेको छिपकली, सिवाय इसके कि जब छिपकली कई कदम उठाए। इसलिए, जेकॉस गीली सतहों से चिपक सकते हैं, लेकिन तभी जब उनके पैर बहुत अधिक गीले नहीं हो रहे हों।

ध्यान दें कि छिपकली का लगाव चूषण पर आधारित नहीं है, जैसे कि ऑक्टोपस में देखा जाने वाला चूषण कप। इसके बजाय, जेकॉस सतहों से चिपके रहते हैं वैन डेर वाल्स फ़ोर्स. वैन-डेर-वाल्स-आधारित चिपकने वाली प्रणालियाँ दो सतहों के बीच कमजोर अंतर-आणविक बलों का लाभ उठाती हैं। उल्टा यह है कि ये बल सतह विशिष्ट नहीं हैं, जो जेकॉस को पेड़ों, चट्टानों, दीवारों और यहां तक ​​कि कांच की खिड़कियों पर चढ़ने की अनुमति देते हैं।

जेकॉस अपने पैर की उंगलियों पर छोटे बालों जैसी संरचनाओं का उपयोग करके सब्सट्रेट के लिए अपनी मजबूत आकर्षक शक्ति प्राप्त करते हैं सेटे, जो मुख्य रूप से केराटिन से बने होते हैं (चित्र 1)। सेटे में लचीला होता है रंग जो खुरदरी और गंदी सतहों के साथ घनिष्ठ संपर्क बनाते हैं।


अंजीर। 1. बायां पैनल: एक छिपकली के पैर के नीचे के हिस्से का पास से चित्र जो ऊर्ध्वाधर कांच पर चलता है। स्रोत: विकिपीडिया। दायां पैनल: (ए) सूखे और (बी) गीले . की छवियां सेटे एक व्यक्तिगत टोके गेको के समान अंक का उपयोग करना (गेको छिपकली) A में छवि पानी के संपर्क में आने से पहले ली गई थी और B में छवि पानी में 30 मिनट भिगोने के बाद ली गई थी। स्रोत: (स्टार्क और अन्य., 2012).

पकड़ के लिए वैन-डेर-वाल्स बलों का उपयोग करने का दोष यह है कि वैन-डेर-वाल्स बल केवल एक साथ बहुत करीब सतहों पर मौजूद हैं, और वैन डेर वाल्स बलों के प्रभावी होने के लिए स्पैटुला और सब्सट्रेट के बीच एक अंतरंग संपर्क आवश्यक है। छिपकली चिपकने वाला सिस्टम (स्टार्क) और अन्य।, 2012)। पैरों को गीला करने से सतह के साथ वैन डेर वाल्स का संपर्क कम हो जाता है।

संदर्भ
- शूरवीर, जे Expक्स्प बायोलो 215, मैं
- निरा और अन्य., जे Expक्स्प बायोलो; 215: 3080-6


गेकोस पानी पर कैसे चल सकता है

गेकोस अविश्वसनीय जीव हैं। वे जमीन पर या हवा में आसानी से पैंतरेबाज़ी करने में सक्षम हैं, और अब यह पता चला है कि वे पानी पर भी चल सकते हैं। उनके आकार को देखते हुए, यह कुछ ऐसा है जो उन्हें नहीं करना चाहिए।

"वे एक मीटर प्रति सेकंड की गति से एक दीवार को चला सकते हैं, वे सरक सकते हैं, वे अपनी पूंछ के एक मोड़ के साथ हवा के बीच में खुद को सही कर सकते हैं और पूरी गति से चल रहे एक पत्ते के नीचे तेजी से पलट सकते हैं। और अब वे एक मीटर प्रति सेकंड की गति से दौड़ सकते हैं। पानी के ऊपर। कोई और नहीं कर सकता है कि जेकॉस सुपरहीरो हैं, "रॉबर्ट फुल, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में एकीकृत जीव विज्ञान के एक प्रोफेसर ने विश्वविद्यालय के एक बयान में समझाया।


गीला होने पर फिसलन नहीं: गेकोस पानी के भीतर डूबी सतहों का पालन करते हैं

छवि: एक टोके छिपकली (गेको छिपकली) आसंजन परीक्षण से पहले एक गीली सतह पर बैठता है। एक मोटर चालित बल से जुड़ी एक छोटी श्रोणि हार्नेस (नीला रिबन) का उपयोग करके गेको को क्षैतिज रूप से खींचा गया था। और देखो

श्रेय: एथन कन्नप और एलिसा स्टार्क, एक्रोन विश्वविद्यालय

गेको अपने चिपचिपे चिपकने वाले पैर की उंगलियों के लिए जाने जाते हैं जो उन्हें किसी भी अभिविन्यास में सतहों के साथ चिपके रहने, चढ़ने और चलने की अनुमति देते हैं - यहां तक ​​​​कि उल्टा भी! लेकिन कुछ समय पहले तक, यह अच्छी तरह से नहीं समझा गया था कि कैसे जेकॉस ने गीली सतहों पर भी अपनी चिपकने की क्षमता को बनाए रखा, जैसा कि उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में आम है जिसमें अधिकांश जेकॉस रहते हैं। 2012 का एक अध्ययन जिसमें जेकॉस गीले कांच पर फिसल गए थे, हैरान वैज्ञानिकों ने भरपूर बारिश और नमी के साथ जलवायु में गीको आसंजन की कुंजी को अनलॉक करने की कोशिश की।

नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा समर्थित और में प्रकाशित एक अध्ययन राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही यह सप्ताह इस रहस्य को सुलझाता है, यह दर्शाता है कि गीली, जल-विकर्षक सतहें, जैसे कि पत्तियों और पेड़ की टहनियों की, वास्तव में सूखी सतहों के समान एक छिपकली की पकड़ को सुरक्षित करती हैं।

एकीकृत बायोसाइंस डॉक्टरेट उम्मीदवार एलिसा स्टार्क के नेतृत्व में एक्रोन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने चार अलग-अलग सतहों पर जेकॉस का परीक्षण किया। सतहें हाइड्रोफिलिक से लेकर होती हैं - वे जो तरल पदार्थ गीले होने पर फैलते हैं, जैसे कांच - से हाइड्रोफोबिक - जल-विकर्षक सतह जिस पर तरल पदार्थ मनका, प्राकृतिक पत्तियों की तरह जेकॉस चलते हैं - और मध्यवर्ती वाले, जैसे ऐक्रेलिक शीट। इन सतहों पर गेको का परीक्षण किया गया था, जब सतहें सूखी थीं और जब वे पानी के नीचे डूबे हुए थे, और पानी पूरी तरह से जेको के पैरों को ढक गया था।

श्रोणि के चारों ओर एक छोटा सा हार्नेस फिट करते हुए, जेकॉस को धीरे से सब्सट्रेट के साथ खींचा गया जब तक कि उनके पैर फिसलना शुरू नहीं हो गए। इस बिंदु पर अधिकतम बल जिसके साथ एक गीको चिपक सकता है, मापा गया था। गीले कांच पर जेकॉस फिसल गए और आसंजन बनाए नहीं रख सके। हालाँकि जब अधिक हाइड्रोफोबिक सतहों पर परीक्षण किया गया, तो जेकॉस गीली सतह पर ठीक वैसे ही चिपक गए जैसे वे सूखे लोगों के साथ करते थे। जब परीक्षण किया गया, तो जेकॉस सूखे की तुलना में टेफ्लॉन को गीला करने के लिए बेहतर तरीके से चिपक गया।

इन निष्कर्षों को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक मॉडल विकसित किया जो गेको अध्ययन के परिणामों की व्याख्या करता है और भविष्य के जैव-प्रेरित गीको-जैसे चिपकने वाले को सूचित करने में मदद कर सकता है जो पानी के नीचे आसंजन बनाए रख सकते हैं।

अधिक विवरण के लिए देखें: गीले प्राकृतिक आवास में गेकोस मजबूत पकड़ रखते हैं।

अस्वीकरण: एएएएस और यूरेकअलर्ट! यूरेकअलर्ट पर पोस्ट की गई समाचार विज्ञप्ति की सटीकता के लिए जिम्मेदार नहीं हैं! यूरेकअलर्ट सिस्टम के माध्यम से संस्थानों को योगदान देकर या किसी भी जानकारी के उपयोग के लिए।


राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन - जहां खोजें शुरू होती हैं

एक्रोन अध्ययन विश्वविद्यालय भविष्य के जैव-प्रेरित गीको-जैसे चिपकने वाले को सूचित करने में मदद कर सकता है


एक टोके छिपकली (गेको छिपकली) आसंजन परीक्षण से पहले एक गीली सतह पर बैठता है।

अप्रैल 4, 2013

यह सामग्री मुख्य रूप से अभिलेखीय उद्देश्यों के लिए उपलब्ध है। टेलीफोन नंबर या अन्य संपर्क जानकारी पुरानी हो सकती है कृपया मीडिया संपर्कों पर वर्तमान संपर्क जानकारी देखें।

गेको अपने चिपचिपे चिपकने वाले पैर की उंगलियों के लिए जाने जाते हैं जो उन्हें किसी भी अभिविन्यास में सतहों के साथ चिपके रहने, चढ़ने और चलने की अनुमति देते हैं - यहां तक ​​​​कि उल्टा भी! लेकिन कुछ समय पहले तक, यह अच्छी तरह से नहीं समझा गया था कि कैसे जेकॉस ने गीली सतहों पर भी अपनी चिपकने की क्षमता को बनाए रखा, जैसा कि उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में आम है जिसमें अधिकांश जेकॉस रहते हैं। 2012 का एक अध्ययन जिसमें जेकॉस गीले कांच पर फिसल गए थे, हैरान वैज्ञानिकों ने भरपूर बारिश और नमी के साथ जलवायु में गीको आसंजन की कुंजी को अनलॉक करने की कोशिश की।

नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा समर्थित और में प्रकाशित एक अध्ययन राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही यह सप्ताह इस रहस्य को सुलझाता है, यह दर्शाता है कि गीली, जल-विकर्षक सतहें, जैसे कि पत्तियों और पेड़ की टहनियों की, वास्तव में सूखी सतहों के समान एक छिपकली की पकड़ को सुरक्षित करती हैं।

एकीकृत बायोसाइंस डॉक्टरेट उम्मीदवार एलिसा स्टार्क के नेतृत्व में एक्रोन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने चार अलग-अलग सतहों पर जेकॉस का परीक्षण किया। सतहें हाइड्रोफिलिक से लेकर होती हैं - वे जो तरल पदार्थ गीले होने पर फैलते हैं, जैसे कांच - से हाइड्रोफोबिक - जल-विकर्षक सतह जिस पर तरल मनका, प्राकृतिक पत्तियों की तरह जेकॉस चलते हैं - और मध्यवर्ती वाले, जैसे ऐक्रेलिक शीट। इन सतहों पर गेको का परीक्षण किया गया था, जब सतहें सूखी थीं और जब वे पानी के नीचे डूबे हुए थे, और पानी पूरी तरह से जेको के पैरों को ढक गया था।

श्रोणि के चारों ओर एक छोटा सा हार्नेस फिट करते हुए, जेकॉस को धीरे से सब्सट्रेट के साथ खींचा गया जब तक कि उनके पैर फिसलना शुरू नहीं हो गए। इस बिंदु पर अधिकतम बल जिसके साथ एक गीको चिपक सकता है, मापा गया था। गीले कांच पर जेकॉस फिसल गए और आसंजन बनाए नहीं रख सके। हालाँकि जब अधिक हाइड्रोफोबिक सतहों पर परीक्षण किया गया, तो जेकॉस गीली सतह पर ठीक वैसे ही चिपक गए जैसे वे सूखे लोगों के साथ करते थे। जब परीक्षण किया गया, तो जेकॉस सूखे की तुलना में टेफ्लॉन को गीला करने के लिए बेहतर तरीके से चिपक गया।

इन निष्कर्षों को समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक मॉडल विकसित किया जो गेको अध्ययन के परिणामों की व्याख्या करता है और भविष्य के जैव-प्रेरित गीको-जैसे चिपकने वाले को सूचित करने में भी मदद कर सकता है जो पानी के नीचे आसंजन बनाए रख सकते हैं।


एक टोके छिपकली (गेको छिपकली) पानी की बूंदों से भीगे पत्ते के तने से चिपक जाता है।
क्रेडिट और बड़ा संस्करण

मीडिया संपर्क
बॉबी मिक्सन, एनएसएफ, (703) 292-8070, ईमेल: [email protected]
डेनिस हेनरी, एक्रोन विश्वविद्यालय, ईमेल: [email protected]
लिसा-जॉय ज़गोर्स्की, एनएसएफ, (703) 292-8311, ईमेल: [email protected]

कार्यक्रम संपर्क
एंड्रयू जे लविंगर, एनएसएफ, (703) 292-4933, ईमेल: [email protected]

यूएस नेशनल साइंस फाउंडेशन विज्ञान और इंजीनियरिंग के सभी क्षेत्रों में मौलिक अनुसंधान को आगे बढ़ाकर राष्ट्र को आगे बढ़ाता है। एनएसएफ अनुसंधान और लोगों को उनकी सरलता का समर्थन करने और अनुसंधान और नवाचार में वैश्विक नेता के रूप में यू.एस. को बनाए रखने के लिए सुविधाएं, उपकरण और वित्त पोषण प्रदान करके समर्थन करता है। वित्तीय वर्ष 2021 के 8.5 अरब डॉलर के बजट के साथ, एनएसएफ फंड लगभग 2,000 कॉलेजों, विश्वविद्यालयों और संस्थानों को अनुदान के माध्यम से सभी 50 राज्यों तक पहुंचता है। प्रत्येक वर्ष, NSF को 40,000 से अधिक प्रतिस्पर्धी प्रस्ताव प्राप्त होते हैं और लगभग 11,000 नए पुरस्कार मिलते हैं। उन पुरस्कारों में उद्योग, आर्कटिक और अंटार्कटिक अनुसंधान और संचालन के साथ सहकारी अनुसंधान के लिए समर्थन और अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक प्रयासों में यू.एस. की भागीदारी शामिल है।


एक टोके छिपकली (गेको छिपकली) पानी की बूंदों से भीगे पत्ते के तने से चिपक जाता है।
क्रेडिट और बड़ा संस्करण


आगे की पढाई

याद रखें कि मनुष्य के पाप के कारण सब कुछ शापित हो गया था (विशेष रूप से उत्पत्ति 3 में वर्णित भूमि और सर्प के बारे में सोचें)। तब मृत्यु ने परमेश्वर की परिपूर्ण सृष्टि पर आक्रमण किया, इसलिए जानवरों, लोगों और पौधों को तब से अस्तित्व के लिए संघर्ष करना पड़ा है। शाप के कारण, ऐसे लक्षण विकसित हुए जो आदम के पाप करने से पहले अनावश्यक होते, जैसे आक्रमण और बचाव के लिए विष और डंक। हालांकि, ध्यान रखें कि सभी घातक दिखने वाली विशेषताओं को विकसित करना जरूरी नहीं है! फल चमगादड़ इस बात का एक बेहतरीन उदाहरण हैं कि कैसे मतलबी दिखने वाले दांत वनस्पतियों को चीरने के लिए काम कर सकते हैं, मांस को नहीं! कैसे और क्यों घातक संरचनाएं अब हमारी दुनिया का हिस्सा हैं, इसके बारे में अधिक जानने के लिए, देखें "रक्षा/हमले की संरचनाएं कैसे बनीं?"

बेशक कुछ जानवर अपनी सुंदरता और डिजाइन के लिए भी प्रभावशाली होते हैं। पवित्रशास्त्र के लेंस के माध्यम से चीजों को देखने पर, हम एक सर्व-बुद्धिमान और बुद्धिमान परमेश्वर को देखते हैं जिसने जानवरों को एक सिद्ध दुनिया में अस्तित्व में आने के लिए कहा था जो जल्द ही पाप और मृत्यु से प्रभावित था। हम उस अविश्वसनीय सुंदरता और डिजाइन के अवशेष के लिए अभी भी निर्माता की प्रशंसा कर सकते हैं। और इस प्रकार भगवान ने हमें अपनी बुद्धि और प्रावधान के उदाहरण भी प्रदान किए हैं जिन्हें हम बायोमिमिक्री में अच्छे उपयोग में ला सकते हैं। शाप के बावजूद, हमारे और उसकी सृष्टि के लिए उसकी प्रेमपूर्ण देखभाल के लिए परमेश्वर की महिमा करने में हमारे साथ शामिल हों।


हार्नेस में छिपकली कुछ गीले स्थानों में भी पकड़ बनाए रखती है, अध्ययन में पाया गया है

गुरुत्वाकर्षण-विरोधी जेकॉस के रहस्यों का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि छिपकलियों के पैर की उंगलियां गीली होने पर भी कुछ सतहों को पकड़ सकती हैं।

प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित निष्कर्ष, वैज्ञानिकों को चिपचिपा टेप डिजाइन करने में मदद कर सकते हैं जो पानी के नीचे भी काम करता है।

गेकोस छिपकलियों का एक उल्लेखनीय और विविध समूह है - दुनिया भर में 1,400 से अधिक प्रजातियां हैं, और कई गीले, उष्णकटिबंधीय वातावरण में रहती हैं। शोधकर्ताओं ने बहुत चिपचिपे पदार्थों का उपयोग किए बिना छिपकली की छत और दीवारों से चिपके रहने की क्षमता का अध्ययन किया है। 2002 में, उन्होंने पाया कि जेको फुट की सूक्ष्म स्थलाकृति - सेटे नामक छोटे बालों वाली संरचनाओं से बनी है, जिसमें स्वयं भी छोटे "विभाजन समाप्त" होते हैं जिन्हें स्पैटुला कहा जाता है - वैन डेर वाल्स बल नामक एक कमजोर इलेक्ट्रोस्टैटिक बल का लाभ उठाएं।

और भले ही वैज्ञानिकों ने अपनी खोजों का उपयोग दीवार पर चढ़ने वाले रोबोट, और यहां तक ​​​​कि "गेको टेप" को डिजाइन करने के लिए किया है, वैज्ञानिक अभी भी इस बारे में ज्यादा नहीं समझते हैं कि जेको पैर कैसे काम करते हैं - जिसमें वे पानी के नीचे कितनी अच्छी तरह काम करते हैं।

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, ओहियो में एक्रोन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने छह टोके जेकॉस कई अलग-अलग प्रकार की सतहों पर चढ़े थे - दोनों जब सूखते थे और जब एक सेंटीमीटर पानी में ढके होते थे - जब वे हार्नेस में थे और फिसल जाने तक उन पर खींचे गए थे।

उन्होंने पाया कि जेकॉस गीली या सूखी सतहों से चिपके रहने में सक्षम थे, जब तक कि वे सतहें हाइड्रोफोबिक थीं। एक हाइड्रोफोबिक सतह पानी को पीछे हटाती है, यही वजह है कि मोमी पत्तियों पर पानी की बूंदें छोटे पोखर में फैलने के बजाय तंग छोटे मोतियों का निर्माण करती हैं।

हालांकि, कांच की गीली सतह पर, जेकॉस अपनी पकड़ बनाए रखने के लिए संघर्ष करते रहे। कांच एक हाइड्रोफिलिक सतह है (जिस पर पानी खुशी से फैलता है)।

जल-विकर्षक सतहें, फिर, जेको फुट की शक्ति की कुंजी प्रतीत होती हैं। यह समझ में आता है, शोधकर्ताओं ने तर्क दिया, यह देखते हुए कि जेकॉस उन मोमी पत्तियों को अपने प्राकृतिक, अक्सर उष्णकटिबंधीय वातावरण में नेविगेट करने में सक्षम होना चाहिए।

हालाँकि, हाल ही में विकासवादी इतिहास में गीला कांच एक मुद्दा नहीं रहा है।

"हमारे निष्कर्ष प्राकृतिक वातावरण पर विचार करने के महत्व को उजागर करते हैं जिसमें जेकॉस अपने चिपकने वाली प्रणाली का उपयोग करते हैं," लेखकों ने लिखा।


ताकत आजमाओ

कैलिफ़ोर्निया स्टेट यूनिवर्सिटी, नॉर्थ्रिज के एक जीवविज्ञानी रॉबर्ट एस्पिनोज़ा, ईमेल के माध्यम से कहते हैं, "जेको फीट स्टिक उनके पैर की अंगुली पैड पर छोटे बालों वाली संरचनाएं होती हैं जिन्हें सेटे कहा जाता है।" इन सेटे को टिप पर लाखों नैनोस्केल संरचनाओं में विभाजित किया जाता है जिन्हें स्पैटुला कहा जाता है। (संबंधित: "अविश्वसनीय रूप से चिपचिपा पैर का एक रंगीन दृश्य")

स्पैटुला एक वैन डेर वाल्स बल नामक तटस्थ अणुओं के बीच एक आकर्षण उत्पन्न करता है। आमतौर पर यह बहुत कमजोर होता है, लेकिन स्पैटुला की संख्या ने पैरों को सतहों के साथ अत्यधिक संपर्क में रखा, जिससे उन्हें बहुत शुष्क आसंजन मिला।

लेकिन एमहर्स्ट में मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय के डंकन इर्शिक कहते हैं, लेकिन उनकी स्टिकिंग पावर के लिए और भी बहुत कुछ है।

गेको फुट टेंडन, जो उनकी त्वचा से जुड़े होते हैं, "संपर्क में पैरों को मजबूत करते हैं और बलों के वितरण की अनुमति देते हैं," इस प्रकार "जेको पैरों की वास्तविक ताकत" प्रदान करते हैं, वे ईमेल के माध्यम से कहते हैं।


बारिश में चढ़ना

उनकी सफलता का रहस्य कमजोर अंतर-आणविक बल हैं जिन्हें वैन डेर वाल्स बल कहा जाता है, जो दो अणुओं के बीच सरल आकर्षण से जुड़े होते हैं। जेकॉस के मामले में, आकर्षण उनके पैर की उंगलियों के नीचे के छोटे चिपकने वाले बालों से आता है, जो तब चपटा हो जाता है जब जेको के पैर एक सतह और सतह के साथ संपर्क बनाते हैं।

एक्रोन विश्वविद्यालय के शोधकर्ता एलिसा स्टार्क का कहना है, "बाल होने से, हमारी उंगलियों की तरह त्वचा के बजाय, सतह क्षेत्र में वृद्धि के कारण कमजोर वैन डेर वाल्स बलों को गुणा किया जाता है।" लेकिन कुछ स्थितियां ऐसी होती हैं जहां ये छिपकलियां अपनी पकड़ खो सकती हैं, आमतौर पर कुछ कदमों के बाद गीली सतह से नीचे खिसक जाती हैं।

यह पता लगाने के लिए कि जेकॉस गीले में कैसे सामना करते हैं, स्टार्क और उनके सहयोगियों ने एक अध्ययन किया, जो में प्रकाशित हुआ था प्रायोगिक जीवविज्ञान के जर्नल, यह देखने के लिए कि सूखने पर वे सतह पर कितनी अच्छी तरह चिपक सकते हैं। उन्होंने छिपकली के श्रोणि के चारों ओर एक हार्नेस लगाया और दूसरे छोर को एक बल सेंसर से जोड़ दिया, जो एक बार छिपकलियों को अच्छी पकड़ पाने का मौका मिलने पर नियंत्रित गति से पीछे और आगे बढ़ सकता था।

स्टार्क बताते हैं कि जेकॉस सतह से चिपक जाते हैं या कुछ बल तक चिपक जाते हैं, लेकिन अंततः उनके पैर कांच की प्लेट पर फिसलने लगेंगे। “हमारी अधिकतम शक्ति बिंदु के रूप में सही होने के लिए निर्धारित की गई थी क्योंकि उनके चारों पैर सतह के साथ खिसकने लगे थे।”

फिर उन्होंने गीले पैरों से जेकॉस का परीक्षण किया, जिन्होंने कांच से चिपके रहने के लिए उसी तंत्र का उपयोग किया। लेकिन इस बार पानी ने सतह से चिपके रहने के लिए आवश्यक निकट संपर्क को बाधित कर दिया और छिपकलियों को पानी की बूंदों के साथ या पानी में पूरी तरह से डूबे हुए गिलास पर चिपके रहने में परेशानी हुई।

हालांकि, कुंजी यह थी कि स्टार्क के अनुसार, उनके पैर गीले थे या नहीं, क्योंकि वे सूखे पैरों के साथ पानी की बूंदों के साथ सतह पर लटक सकते थे। इसके विपरीत, जब उनके पैर भीगे हुए थे, तो उन्हें सूखी सतहों से परेशानी होती थी। “इस खोज से पता चलता है कि गीले पैर की उंगलियां जेको चिपकने वाली प्रणाली को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती हैं, जहां अधिकांश जेकॉ अपने शरीर के वजन का समर्थन करने में सक्षम नहीं होंगे।”

इसलिए वे नम सतहों पर चल सकते हैं, जब तक कि उनके पैर सूखे हों, और शोधकर्ता यह समझने के लिए उत्सुक हैं कि छिपकलियों को बारिश से भीगने से ठीक होने में कितना समय लगेगा। स्टार्क कहते हैं, “हम जानते हैं कि वे उष्णकटिबंधीय वातावरण में हैं, जहां शायद बहुत अधिक बारिश होती है और ऐसा नहीं है कि जेकॉस गीले होने पर पेड़ों से गिर जाते हैं।


छिपकली की तरह चढ़ने के लिए रोबोट को पैर की उंगलियों की जरूरत होती है

पैर की उंगलियों के साथ रोबोट? प्रयोगों से पता चलता है कि चढ़ाई करने वाले रोबोटों को जेकॉस की तरह लचीले, बालों वाले पैर की उंगलियों से फायदा हो सकता है, जो कि शिफ्टिंग वजन और फिसलन वाली सतहों को समायोजित करने के लिए जल्दी से समायोजित कर सकते हैं।

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले और नानजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स के जीवविज्ञानी ने जेकॉस को दीवारों के साथ क्षैतिज रूप से दौड़ते हुए देखा कि कैसे वे अपने पांच पैर की उंगलियों का उपयोग विभिन्न प्रकार की सतहों को धीमा किए बिना क्षतिपूर्ति करने के लिए करते हैं।

शोध ने एक मौलिक प्रश्न का उत्तर देने में मदद की: कई पैर की उंगलियां क्यों हैं? एकीकृत जीव विज्ञान के यूसी बर्कले प्रोफेसर रॉबर्ट फुल ने कहा।

जैसा कि उनके पिछले शोध से पता चला है, जेकॉस के पैर की उंगलियां इंटरमॉलिक्युलर बलों के उपयोग के माध्यम से सबसे चिकनी सतहों पर चिपक सकती हैं, और मिलीसेकंड में खोल और छील सकती हैं। उनके पैर की उंगलियों में प्रति फुट 15,000 बाल होते हैं, और प्रत्येक बाल में "विभाजन का एक भयानक मामला होता है, जिसमें एक हजार नैनो-आकार की युक्तियां होती हैं जो निकट सतह संपर्क की अनुमति देती हैं," उन्होंने कहा।

इन खोजों ने नए प्रकार के एडहेसिव्स पर शोध को जन्म दिया है जो इंटरमॉलिक्युलर बलों, या वैन डेर वाल्स बलों का उपयोग करते हैं, लगभग कहीं भी, यहां तक ​​​​कि पानी के नीचे भी चिपके रहते हैं।

उन्होंने कहा, एक पहेली यह है कि छिपकली के पैर की उंगलियां केवल एक दिशा में चिपकी रहती हैं। एक दिशा में खींचे जाने पर वे पकड़ लेते हैं, लेकिन विपरीत दिशा में छीलने पर छोड़ देते हैं। फिर भी, जेकॉस किसी भी दिशा में तेजी से चलते हैं।

यह निर्धारित करने के लिए कि जेकॉस ने अलग-अलग सतहों पर स्थानांतरित होने वाली ताकतों से निपटने के लिए कैसे सीखा है, यी सोंग, नानजिंग, चीन के एक यूसी बर्कले का दौरा करने वाले छात्र, उच्च गति वीडियो रिकॉर्डिंग बनाने के दौरान एक ऊर्ध्वाधर दीवार के साथ जेकॉस को ओरिएंटेशन दिखाने के लिए दौड़ते हैं। उनके पैर की उंगलियां। बग़ल में आंदोलन ने उन्हें पैर की अंगुली मुआवजे के विचार का सर्वोत्तम परीक्षण करने के लिए आगे की ओर चलने वाली ताकतों से नीचे की ओर गुरुत्वाकर्षण को अलग करने की अनुमति दी।

सॉंग ने कुंठित पूर्ण आंतरिक परावर्तन नामक तकनीक का उपयोग करते हुए प्रत्येक पैर के अंगूठे के संपर्क के क्षेत्र को भी मापा। जब वे किसी सतह को छूते हैं तो तकनीक ने पैर की उंगलियों को हल्का कर दिया।

कुंठित पूर्ण आंतरिक परावर्तन नामक एक घटना का लाभ उठाते हुए, शोधकर्ता यह बताने में सक्षम थे कि पैर की अंगुली पैड (उज्ज्वल धब्बे) के कौन से हिस्से सतह के संपर्क में थे और जेको के वजन का समर्थन कर रहे थे। (यी सांग द्वारा फोटो)

शोधकर्ता के आश्चर्य के लिए, जेकॉस उतनी ही तेजी से बग़ल में दौड़े, जितनी तेजी से वे ऊपर की ओर चढ़े, आसानी से और जल्दी से गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ अपने पैर की उंगलियों को साकार किया। बग़ल में वॉल-रनिंग के दौरान आगे और पीछे के शीर्ष पैरों के पंजे ऊपर की ओर खिसक गए और चढ़ाई के दौरान सामने के पैरों के पंजों की तरह ही काम करने लगे।

समायोज्य पैर की उंगलियों के मूल्य का और पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं ने फिसलन पैच और स्ट्रिप्स, साथ ही साथ अनियमित सतहों को जोड़ा। इन खतरों से निपटने के लिए, जेकॉस ने कई, नरम पैर की उंगलियों का फायदा उठाया। अतिरेक ने पैर की उंगलियों को अनुमति दी जो अभी भी सतह के साथ संपर्क में थे और भार को वितरित करने के लिए, जबकि कोमलता उन्हें किसी न किसी सतहों के अनुरूप होने देती थी।

"पैर की उंगलियों ने कई, आज्ञाकारी, निरर्थक संरचनाओं के बीच नियंत्रण वितरित करके फुर्तीली हरकत की अनुमति दी, जो चुनौतीपूर्ण इलाके में जाने के जोखिम को कम करते हैं," पूर्ण ने कहा। "वितरित नियंत्रण से पता चलता है कि कैसे जैविक आसंजन को अधिक प्रभावी ढंग से तैनात किया जा सकता है और नए रोबोट पैरों, उपन्यास ग्रिपर और अद्वितीय जोड़तोड़ के लिए डिजाइन विचार प्रदान करता है।"

टीम, जिसमें नानजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स में मैकेनिकल और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग कॉलेज के झेंडोंग दाई और झोउई वांग भी शामिल हैं, ने इस सप्ताह पत्रिका में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए। रॉयल सोसाइटी की कार्यवाही बी.

टोके जेको के पैर के अंगूठे के पैड को पास से देखें। उनके प्रति फुट लगभग 15,000 बाल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में स्प्लिट एंड होते हैं जो सतह के साथ संपर्क को अधिकतम करते हैं और वैन डेर वाल्स बलों के माध्यम से सतह के अणुओं के साथ बातचीत करके जानवर के वजन का समर्थन करते हैं। (यी सांग द्वारा फोटो)

काम सेना अनुसंधान कार्यालय अनुदान और चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और चीन छात्रवृत्ति परिषद से छात्रवृत्ति द्वारा समर्थित है।


जेकॉस ग्रिप वेट सरफेस विथ टीन हेयर्स ऑन फीट, स्टडी शो

जेकॉस यह कैसे करते हैं? अपने वर्षावन आवास में गीले, फिसलन वाले पेड़ के तनों और पत्तियों को ऊपर और नीचे घुमाते समय प्यारे छोटे छिपकलियां अपना पैर कैसे रखती हैं?

खैर, यह सब बालों के बारे में है - जेकॉस के शरीर पर नहीं बल्कि उनके पैर की उंगलियों पर। ये छोटे फ्लैट-टिप वाले फिलामेंट्स गीको पैर की उंगलियों को गीली और सूखी सतहों पर एक मजबूत पकड़ देते हैं - और, नए शोध से पता चलता है, तब भी जब छोटे लोग पूरी तरह से पानी के नीचे डूबे हुए हों।

"अध्ययन में प्रमुख खोज वास्तव में यह है कि हमने पाया कि जेकॉस पानी के नीचे चिपक सकते हैं," अध्ययन के सह-लेखक एलिसा स्टार्क, एक्रोन विश्वविद्यालय में डॉक्टरेट के उम्मीदवार ने हफिंगटन पोस्ट को बताया। "तो कुछ सतहों पर उन्हें वास्तव में आसंजन में कोई नुकसान नहीं होता है, और हमारे लिए यह वास्तव में दिलचस्प है।"

गेको पैर की उंगलियों में इन छोटे बालों की अलग-अलग पंक्तियाँ शामिल होती हैं, जिससे आसंजन के लिए सतह के संपर्क के कई बिंदु बनते हैं जिसमें छिपकली पकड़ सकती है - इसलिए यहाँ कोई विशेष रासायनिक गोंद शामिल नहीं है।

"और छिपकली के साथ, वे अपने चिपकने वाली प्रणाली का पुन: उपयोग करने में सक्षम हैं," स्टार्क ने कहा। "इस मामले में, जेकॉस पानी के भीतर चल सकते हैं इसलिए वे अपने चिपकने वाले सिस्टम का बार-बार उपयोग कर रहे हैं।"

शोधकर्ताओं ने छह जेकॉस की पकड़ का परीक्षण किया, जिसे उन्होंने हार्नेस के साथ पहना था, धीरे से छिपकलियां गीली और सूखी परिस्थितियों में सतहों से चिपकी हुई थीं।

उन्होंने पाया कि पानी केवल कांच और अन्य सतहों पर उच्च "वेटेबिलिटी" के साथ जेकॉस के आसंजन को प्रभावित करता है, जिसका अर्थ है कि सतह पानी के अणुओं को आकर्षित करती है। गेकोस अभी भी गीली सतहों से चिपके रहते हैं जो हाइड्रोफोबिक होते हैं, जिसका अर्थ है कि सतह पानी को पीछे हटाती है। मोम के पेड़ के पत्ते सोचो।

स्टार्क ने एक लिखित बयान में कहा, "जब तक सतह हाइड्रोफोबिक थी, तब तक जेकॉस पानी के नीचे उसी तरह फंस गए जैसे उन्होंने सूखी सतह पर किया था।" "हम मानते हैं कि जेकॉस अपने प्राकृतिक वातावरण में गीली पत्तियों और पेड़ के तनों से कैसे चिपकते हैं।"

अध्ययन, "सरफेस वेटेबिलिटी प्लेज़ ए सिग्नेचर रोल इन गेको एडहेसन अंडरवाटर," सोमवार को प्रकाशित हुआ था राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही.


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