Натуральный сок жуков превосходит тефлон в качестве смазки

Независимо от того, насколько хорошо люди что-то придумали, скорее всего, природа опередила нас в этом и сделала свою работу лучше. Последним нововведением, попавшим в этот список, является смазка: исследователи обнаружили, что жуки естественным образом смазывают свои колени странным, но очень эффективным веществом.

У таких позвоночных, как мы, суставы являются внутренними, поэтому их можно аккуратно покрыть жидкой смазкой. Но это не относится к насекомым — наличие экзоскелетов означает, что их суставы подвергаются воздействию наружного воздуха. Как именно они их смазывают, остается в значительной степени неисследованным.

В новой работе ученые из Кильского университета Кристиана-Альбрехта и Орхусского университета хотели выяснить это. Они изучили суставы жука-чернотелки (жук знахарь) под сканирующим электронным микроскопом и обнаружили, что область, где встречаются бедренная и большеберцовая кость, покрыта порами, которые выделяют смазывающее вещество.

Команда ученых провела химический анализ этого вещества и обнаружила, что в основном оно состоит из белков и жирных кислот. Затем они протестировали этот материал в качестве смазки, поместив его между двумя стеклянными поверхностями и натирая их друг о друга со скоростью, нагрузкой и давлением, которые были бы в диапазоне обычных шагов жука.

И действительно, коэффициент трения скольжения у смазки для жуков был намного ниже, чем у двух стеклянных пластин без смазки. Натуральный материал значительно превзошел вакуумную смазку и даже политетрафторэтилен, широко известный как тефлон или фторопласт-4.

У смазки были и другие странные свойства. Она оказалось не совсем жидкостью, а была скорее полутвердым веществом.

Когда смазка выдавливается из пор, она имеет тенденцию легко фрагментироваться, что, кажется, помогает ей более эффективно покрывать более широкую область и проникать в небольшие промежутки.

Ученые говорят, что эта натуральная смазка может быть полезна для небольших роботов и протезов, для которых обычные смазки не особенно подходят. Хотя не совсем практично пытаться выращивать смазку из живых жуков, эта работа может привести к созданию новых синтетических версий, вдохновленных реальными вещами.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.