▪︎ مجلس نيوز
يعتبر القناص ذو الأجنحة الزجاجية حشرة مثيرة للإعجاب عندما يتبول ، ويمكن أن يلهم تصميمات أكثر كفاءة للأجهزة المقاومة للماء.
كان سعد بحملة في حديقة الخضروات الخاصة به في أتلانتا ، جورجيا ، عندما لاحظ هذا العمل الفذ لأول مرة. يشكل القناص قطرات بول مستديرة وأنيقة تقطعها بسرعة البرق. قام بهاملا ، الأستاذ المساعد في جامعة جورجيا للتكنولوجيا في الهندسة الجزيئية الحيوية ، بجلد هاتف iPhone الخاص به لالتقاط بعض مقاطع الفيديو بالحركة البطيئة.
يقول بهاملا: “كلما قمت بالتكبير ، أدركت أنه كان يفعل شيئًا مثيرًا للاهتمام” الحافة.
“كلما قمت بالتكبير ، أدركت أنه كان يفعل شيئًا مثيرًا للاهتمام”
اتضح أن القناص ينجز شيئًا ببوله لم يتم توثيقه في نظام بيولوجي حتى الآن – وهي ظاهرة تسمى الدفع الفائق. كيف يقوم القناص بهذا الأمر مفصل في ملف ورقة ابحاث نشر بهاملا وزملاؤه هذا الأسبوع في المجلة اتصالات الطبيعة. وقد يساعد البشر فقط في معرفة كيفية تحقيق الدفع الفائق أيضًا – ليس مع التبول ولكن باستخدام الساعات الذكية والأجهزة الأخرى التي تجف نفسها.
ببساطة ، يسمح الدفع الفائق للكائن المرن بالتحليق بسرعات أسرع من الشيء الذي يطلقه. يعطي التوقيت الدقيق بين الجسم الاسفنجي ومنجنيق الجسم دفعة من الطاقة. لفهم هذه الظاهرة ، فكر في غواص أولمبي ، يوضح بهاملا. قد يضبط الغواص الماهر قفزة للحصول على أقصى طاقة طنين من منصة الانطلاق.
بعد التقاط مقاطع الفيديو بجهاز iPhone الخاص به ، لجأ بهاملا وزملاؤه إلى الكاميرات عالية السرعة والمجاهر لإلقاء نظرة فاحصة على القناص. ما وجدوه كان قلمًا شرجيًا ، ويعرف أيضًا باسم وميض بعقب ، وهذا هو المفتاح للطريقة الفريدة التي تعتني بها الحشرة بأعمالها. يتحرك وميض المؤخرة للخلف لإفساح المجال للبول الوارد ، مما يسمح له بتكوين قطرة على طرف ذيل الحشرة. في الوقت نفسه ، يضغط الوميض على القطرة ، مما يسمح للطاقة ببناء التوتر السطحي.
بمجرد أن تصبح القطرة بالحجم والشكل المناسبين ، يدور الوميض للخلف بمقدار 15 درجة أخرى. ثم أنه ينقر القطرة بعيدًا مثل الكرة والدبابيس. وميض المؤخرة سريع بشكل لا يصدق ، حيث يسرع أكثر من 40 جيجا ، وهو أسرع 40 مرة من تسارع الفهد السريع. المدهش أكثر هو أن البول يطير بسرعة أعلى من وميض المؤخرة – علامة منبهة للدفع الفائق.
كميزة إضافية ، فإن هذا التكتيك فعال أيضًا في استخدام الطاقة. بعد كل شيء ، القطيرة تتحرك بسرعة أكبر من إطلاق المنجنيق لها. في الواقع يتبول القناصون بهذه الطريقة لتوفير الطاقة لأنهم يتبولون كثيراً. سوف يشرب القناصون ويتبولون بكميات تصل إلى 300 ضعف وزن أجسامهم يوميًا لأن لديهم نظامًا غذائيًا منخفض السعرات الحرارية للغاية ونقص المغذيات من عصارة النبات. وعليها أن تقذف بولها بعيدًا لمنع القطرة من الالتصاق بها مثل كرة من شراب القيقب.
ما علاقة هذا بالساعة الذكية؟ على سبيل المثال ، يمكن لميزة قفل الماء في Apple Watch أن تنفث الماء من الجهاز بعد السباحة. ولكن على حد علم بهاملا ، فإن أجهزة مثل هذه لا تستخدم حتى الآن الدفع الفائق. إذا تمكن المهندسون من التعلم من القناص ، فقد يكونون قادرين على تصميم أنظمة طرد المياه أكثر كفاءة للأجهزة. بهذه الطريقة ، يمكنك الحفاظ على ساعتك جافة وشحنها لفترة أطول أيضًا. يمكن استخدام نفس النوع من التكنولوجيا في المعينات السمعية أو أي شيء آخر تريد جعله مقاومًا للماء.
اختبر بهاملا وفريقه تكتيكات القناص عن طريق ارتداد الماء عن مكبرات الصوت على طاولات المطبخ. استخدموا اهتزاز السماعات لضغط القطرات الصغيرة ، وبناء التوتر السطحي. مع توقيت دقيق ، يمكنهم بعد ذلك إطلاق القطرات بسرعات عالية.
على الرغم من أنها تبدو مناسبة ، إلا أن هذه الحيلة المفيدة ليست هي ما أكسب الحشرة لقب “القناص”. يُعرف في الغالب في الولايات المتحدة باسم a آفة للمزارعين. يمكن أن تبدو علامات عضته مثل ثقوب الرصاص الصغيرة في الأوراق ، ويمكن أن ينقل المرض من نبات إلى آخر. يمكن أن يؤدي التبول الغزير أيضًا إلى تبييض الفاكهة.
يأمل بهاملا أن يلهم بحثه المزيد من الناس للنظر إلى الحشرات بمنظورات جديدة. “أعتقد أنه سيجعل الأطفال صغارًا في القلب وفي سنهم يذهبون إلى ساحات منازلهم الخلفية وينظرون ويستمتعون ،” قال الحافة. “إنه ممتع للغاية. هذا جيد بشكل كافي لي.”