Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hverken glat eller ru:Nye bioinspirerede overflader får insekter til at glide

Abb4:Green dock beetle (Gastrophysa viridula) Credit:all credit Dept. Functional Morfology and Biomechanics, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Insekter er i stand til at bestige næsten enhver form for overflade ved hjælp af deres specialiserede klæbende organer. Indtil nu, de fleste tekniske løsninger til bekæmpelse af skadedyr involverer giftige eller klæbrige komponenter, som ofte skal fornyes. Forsker ved Biomimetics-Innovation-Center Bremen og Kiel University har nu udviklet og testet en ny bioinspireret afstødende teknologi uden giftige eller klæbrige komponenter.

"Der er et par naturlige overflader, der gør det svært for insekter at klatre og gå på tværs, "sagde Dr. Elena Gorb (Kiel University)." En ting, disse glatte overflader har til fælles, er, at de bruger kombinationer af forskellig ruhed. De nanostrukturerede overflader er ikke glatte nok til de klæbende puder, og ikke groft nok til at kløerne låser sammen. Dette gør det svært for mange insekter at klatre. "

Abb3:Scanningselektronmikroskopi af voksstruktur på en planteoverflade Kredit:al kredit Afd. Funktionel morfologi og biomekanik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

For første gang, grupperne fra Bremen og Kiel har nu bygget og testet et nanostruktureret insektmiddel sammen med en schweizisk producent af polymere folier. Et særligt træk ved den nye tilgang er muligheden for at tilpasse nanostrukturens dimensioner for at forhindre, at kun bestemte grupper af insekter klatrer op af overfladerne.

Abb2:Voksstruktur på plantefrugt Kredit:al kredit Afd. Funktionel morfologi og biomekanik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

"Denne evne giver os mulighed for, for eksempel, skelne mellem bestøvende og uønskede insekter-en meget bedre og mere økologisk tilgang i forhold til de typisk anvendte 'kemiske labyrinter' pesticider. "sagde professor Dr. Jan-Henning Dirks Dirks (HSB).

Abb1:Mikrostruktureret overflade på planteblad Kredit:(alle kreditafd. Funktionel morfologi og biomekanik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Ud over, de nanostrukturerede polymere folier er meget mere holdbare og kan let bruges i vanskeligt tilgængelige apparater som f.eks. klimaanlæg og ventilationskanaler. Som et næste trin, forskerne forsøger at forbedre effektiviteten af ​​deres nye overflader.

Illustration af effektiviteten af ​​de nanostrukturerede overflader. Selv ved lille hældning kæmper insekterne især med at klatre op af overfladen. Kredit:Bionik-Innovations-Centrum, Hochschule Bremen, Bioinspiration og biomimetik 2018



Varme artikler