Тайна к ходьбе на воде

Существует простая причина, Вы не можете идти на воде: Люди являются столь крупными, что сила тяжести преодолевает так называемое поверхностное натяжение воды, заставляя нас снизиться. Но для крошечных существ, поверхностного натяжения — сила, созданная, когда молекулы воды цепляются вместе — становится доминирующей, позволяя насекомым и другим мелким животным идти легко по водоемам и другим жидким органам. В течение длительного времени большинство биологов проигнорировало водный воздухом интерфейс. Но растущее число исследований является разоблачающим, как тот интерфейс — и само поверхностное натяжение — формируют большой живущий мир.

Возьмите воду striders. Используя краски и быстродействующее видео, исследователи изучили, как длинноногие насекомые катаются на коньках так легко вдоль поверхностей водоемов. Путем энергичной гребли вдоль поверхности striders создают водовороты, что помощь продвигает их вперед, все, не разрывая водную поверхность. Striders может даже взлететь и приземлиться на воде, не прорываясь — как в этом видео, замедленном 20 раз.

Кредит: Дэвид Ху и Джон Буш, Технологический институт штата Джорджия

Теперь предположите, что Вы должны похоронить семя, но испытать недостаток в совке или даже пальцах для рытья ямы. Поверхностное натяжение может решить ту проблему также. Несколько семян имеют долгие прогнозы, названные остями, наматывающими и разматывающимися с изменяющейся влажностью. В этом видео ость суккулента, Садовая герань carnosum, является первоначально влажной и прямой, но это наматывает, как это сохнет. (Кино играет в 30 раз быстрее, чем фактический процесс.)

Кредит: Хо-Янг Ким и Уонджонг Юнг

Баланс между поверхностным натяжением и силой тяжести даже влияет, как мочатся животные. У более крупных животных моча выходит из достаточно большой трубы в органе, что поверхностное натяжение не имеет значения слишком много, и непрекращающийся поток льется. Но с крысами и другими крошечными существами, моча выходит из их намного более крошечных мочевых труб как из единственных снижений, выставленных один за другим. Последнее снижение может задержаться за 10 минут до падения, как в этом видео крысы, козы, коровы и мочеиспускания слона.

Кредит: Патрисия Янг и Дэвид Ху, Технологический институт штата Джорджия

У физиков есть довольно хорошее понимание того, как поверхностное натяжение возникает. Цепкие молекулы воды пытаются минимизировать свои связи с другими типами молекул. Таким образом, когда что-то искажает водную поверхность, перемещенная работа молекул воды для возвращения к их конфигурации минимальной энергии — если злоумышленник самой не привлекает молекулы воды, в этом случае вода цепляется как клей.

Для больше на многих путях поверхностное натяжение влияет на растения и животные, и даже людей, см. “Жесткую Кожу Воды” в проблеме этой недели Науки.


Добавить комментарий