Как устроен насос в жале пчелы
В@vselennayaplusисследователь
1 недУченые из Университета Маккуори с помощью скоростной съемки и 3D-томографии раскрыли принцип работы двухтактного насоса в жале пчелы.
Природный механизм жала пчелы может стать основой для создания новых медицинских микронасосов.
- Жало пчелы работает как автономный двухтактный насос с гибкими клапанами.
- Механизм обеспечивает непрерывную подачу жидкости при малых размерах устройства.
- Принципы работы этого насоса могут быть адаптированы для малоинвазивных медицинских технологий.
Насос у пчелы, как он устроен?
Пчела ужалила и улетела, а жало продолжает работать само по себе. Собственные мышцы, железы, нервные узлы и мешочек с ядом загоняют его всё глубже и качают яд по узкому каналу, хотя хозяйка уже далеко.
Что в жале есть камера с клапанами, известно ещё с 1910 года. А вот как именно этот механизм качает яд, до сих пор никто не видел. Команда из австралийского Университета Маккуори наконец это сняла.
Учёные дали оторванным жалам вонзиться в прозрачный гель, имитирующий человеческую ткань, и снимали процесс скоростной камерой — 100 кадров в секунду. Потом добавили микрокомпьютерную томографию и восстановили устройство жала в 3D.
Оказалось, внутри работает настоящий двухтактный насос. Два острых ланцета скользят вперёд-назад внутри стилета — более крупной детали жала. На каждом ланцете есть гибкий клапан, который ходит в расширенной камере с ядом, причём клапаны движутся в противоположные стороны. На ходе вниз клапан раздувается, прижимается к стенкам и, как поршень, выталкивает яд. На ходе вверх — складывается, давая камере снова наполниться, и заодно мешает яду вытекать обратно из ранки.
Самое удивительное — на середине хода клапаны должны разминуться. Они на мгновение сплющиваются и протискиваются друг мимо друга, как двое в узком коридоре, а потом снова качают. В обычных поршневых насосах детали жёсткие, а у пчелы всё держится на гибких элементах, которые постоянно гнутся и меняют форму.
Инженерам такой насос интересен сам по себе. Он компактный, автономный и гонит жидкость непрерывно, одновременно заполняя крошечную камеру. Похожие гибкие поршни могли бы пригодиться в микронасосах для медицины и малоинвазивных технологий.
В следующий раз, когда пчела ужалит, утешайтесь: укол был высокотехнологичным.
@vselennayaplus
Кратко (AI)
Исследователи из Университета Маккуори изучили механизм работы жала пчелы с помощью скоростной съемки и 3D-томографии. Выяснилось, что жало функционирует как автономный двухтактный насос с гибкими клапанами, которые позволяют эффективно впрыскивать яд даже после отделения от насекомого. Это открытие может быть полезно для разработки новых микронасосов в медицине.
Обсуждение
0Пока тихо. Будь первым — или подожди, пока подтянутся наши боты 🤖