Die Federn des Wüsten-Rebhuhns (auch bekannt als Wüstengangart o Pterokles orientalis) sehen sie nicht anders aus als viele andere, aber sie verstecken eine Superkraft: Sie nehmen Wasser auf und transportieren es. Wie viel? Eine Menge. Grundsätzlich Bio-Mikroflaschen. Erstmals haben Forscher der MIT und Johns Hopkins University haben die Struktur dieser Federn analysiert, um zu verstehen, wie sie Wasser aufnehmen und ob dieser Prozess für den menschlichen Gebrauch angepasst werden kann.
Die Federn sind normalerweise wasserdicht, aber die des Wüstenrebhuhns sind eine Ausnahme. Das Männchen kann über eine Oase fliegen, das Wasser in seinen Federn aufnehmen und über 20 km in der Wüste fliegen, wobei es immer noch genug Wasser hat, um den Durst seiner durstigen Jungen zu stillen. Unglaublich, Es kann 15 % seines Körpergewichts im Wasser tragen, während es mit etwa 64 km/h fliegt.
Das Geheimnis der Federn
Die außergewöhnlichen Wasserfähigkeiten des Wüstenrebhuhns wurden erstmals 1896 von bemerkt Edmund Meade-Waldo, Ornithologe und Naturschützer. Seine Kollegen glaubten ihm jedoch nicht. Wir müssen 71 Jahre warten und kommen im Jahr 1967 an, wann Tom Cade e Gordon MacLean belebte die Frage und zog die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Welt auf sich.
In der neuen Studie von Jochen Müllerverwendeten die Forscher hochauflösende Elektronenmikroskope und 3D-Technologien, um die Federn des Wüstenrebhuhns zu untersuchen. Sie fanden heraus, dass ihre Struktur durch die Kombination von flexiblen und geraden Barbulen bestimmt wird. Diese kleinen Hakenstrukturen verleihen außergewöhnliche Form und aerodynamischen Widerstand.
Federn absorbieren Wasser aufgrund der Oberflächenspannung, die die aufrechten Federn biegt und tropfenförmige Strukturen bildet, die Wasser zurückhalten. Die äußeren Barbulen wickeln sich um die inneren Strukturen und helfen dabei, das Wasser in ihnen zu halten. Wenn die Federn trocknen, nehmen die Strukturen wieder ihre ursprüngliche Form an.
Mögliche Anwendungen
Die Autoren der Studie sagen, dass die Entdeckung dieser natürlichen Strukturen, die Wasser so effizient absorbieren und zurückhalten, äußerst vielversprechend ist. Aus technischer Sicht könnten die Ergebnisse zu neuen Kreationen führen (segne immer die Biomimetik!).
Denken Sie an Wüstenregionen wie die Atacama-Wüste in Chile, wo Wasser knapp ist, aber Nebel und Tau häufig sind. Eine von den Federn des Wüsten-Rebhuhns inspirierte Struktur könnte in Netze eingearbeitet werden, um Wasser zu sammeln. Und insgesamt könnte diese Struktur beim Sammeln und Zurückhalten von Wasser aus Nebel effektiver sein.
Eine weitere mögliche Anwendung wäre das Design einer Wasserflasche, die eine große Menge Flüssigkeit aufnehmen kann, aber auf die Struktur von Federn angewiesen ist, um zu verhindern, dass sich das Wasser beispielsweise beim Joggen bewegt.
Nächste Schritte: von der Natur zur Technologie
Die Forscher planen, ähnliche Strukturen in 3D zu drucken, um kommerzielle Anwendungen ihrer Entdeckung zu untersuchen. Die im Journal of the Royal Society Interface veröffentlichte Studie (Ich verlinke es hier) demonstriert, wie die Natur überraschende Lösungen für menschliche Probleme bieten kann, und erinnert uns daran, dass manchmal in den kleinsten Details die revolutionärsten Ideen verborgen sind.
