La ganga de arena no se considera un ave de aspecto elegante. De hecho, está descrito por la base de datos en línea. ebird como un “pájaro regordete, de patas cortas, parecido a una paloma que se arrastra torpemente por el suelo”. Pero también alberga un secreto especial: puede transportar agua que pesa alrededor del 15 por ciento de su peso corporal en vuelos cortos. Corto en este caso es de hasta 20 millas, lo suficiente para viajar desde un pozo de agua de regreso a su nido. La clave de esta habilidad es la arquitectura de las plumas de su vientre.
En un nuevo estudio publicado esta semana en la revista Interfaz de la Royal Society, los investigadores utilizaron microscopios de alta tecnología y tecnología 3D para revelar el diseño detallado de estas plumas, con la esperanza de que pueda inspirar a los futuros ingenieros a crear mejores botellas de agua o mochilas deportivas de hidratación. De acuerdo a un presione soltar
Para observar cómo las plumas realizaban su magia de cargar agua, los investigadores examinaron especímenes que obtuvieron de museos de historia natural y observaron las plumas secas de cerca usando microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y micro-CT. Luego los sumergieron en agua y repitieron el proceso.
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Lo que vieron fue que las plumas mismas estaban formadas por una malla de púas, tubos, ranuras, ganchos y bobinas helicoidales, con componentes que podían doblarse, enrollarse, agruparse y más. cuando está mojado
“Las técnicas de microscopía utilizadas en el nuevo estudio permitieron medir las dimensiones de las diferentes partes de la pluma”, según el comunicado de prensa. “En la zona interna, los ejes de las púas son lo suficientemente grandes y rígidos para proporcionar una base rígida sobre la cual se deforman las otras partes de la pluma, y las bárbulas son lo suficientemente pequeñas y flexibles para que la tensión superficial sea suficiente para doblar las extensiones rectas en forma de desgarro. como estructuras que retienen agua. Y en la zona exterior, los ejes de las púas y las bárbulas son aún más pequeños, lo que les permite enrollarse alrededor de la zona interior, reteniendo aún más el agua”.
Además, el equipo también utilizó medidas de las dimensiones de los componentes de las plumas para hacer modelos informáticos de ellos. También usaron estos números para calcular factores como la fuerza de tensión superficial y la rigidez de los componentes que se doblan.
“Para ver ese nivel de detalle… Esto es lo que necesitamos entender para usar esos principios para crear nuevos materiales”. Juan Muellerprofesor asistente en el Departamento de Ingeniería Civil y de Sistemas de Johns Hopkins y autor del artículo, dijo en un presione soltar.
Un uso de este diseño sería hacer botellas de agua que no permitan que el agua se derrame. Otra posible aplicación es incorporar partes de esta estructura en redes en áreas desérticas para capturar y recolectar agua de la niebla y el rocío.