Kattetunger er endnu mere praktiske, end du havde forestillet dig

Har du nogensinde kigget godt på kattens tunge? Hvis så, du har muligvis lagt mærke til den lille skarpe "pigge" på overfladen.

Ser hendes kat slikke en tyk, mikrofiber tæppe og straks blive stukket tungen ud var alt, hvad der krævedes for at inspirere Alexis Noel, en ph.d. -kandidat i maskinteknik, arbejder i Hu Biolocomotion Lab hos Georgia Tech, for at udforske de ulige "pigge", hun lagde mærke til, mens hun hjalp med at adskille sin kat.

Hvis du aldrig har set nøje på en kats tunge, forestil dig, at den er dækket af små velcrolignende kroge, og når den glider over pels, disse kroge fanger tangles og snags. "Når kattens tunge rammer en hage, den trækker i krogene, som roterer for yderligere at trænge ind i hagen. Som et varmesøgende missil til snags, krogens mobilitet gør, at katten bedre kan drille sammenfiltrede, sagde Noel.

Under det 69. årlige møde i American Physical Society's Division of Fluid Dynamics (DFD), afholdes 20.-22. november, i Portland, Oregon, Noel vil beskrive dette koncept, som hun sammenligner med at bruge stive kontra bløde hårbørster, og hvad det kan muliggøre.

"En typisk hårbørste har rygsøjler, der stikker lige ud. Når hår samler sig på børsten, danner det en tyk måtte, der skal fjernes i hånden, "Noel forklaret." Til sammenligning, kattens fleksible rygsøjler gør det lettere at rengøre. Når den ikke er i brug, rygsøjlen på en kattetunge ligger næsten fladt mod overfladen, som overlappende helvedesild. Denne konfiguration giver åbninger i en enkelt retning, gør det muligt at fjerne måtten af ​​hår rundt om børsterne med et enkelt fingre. Disse åbninger vender mod kattens hals og [er] også derfor, at katte sluger deres hår og ender med hårkugler. "

At tage konceptet med til laboratoriet og bruge makro- og højhastighedsvideografiudstyr, Noel og kolleger var i stand til at zoome ind og observere tungenes unikke form og fleksibilitet under pleje. "Med hensyn til form og skarphed, det minder mig om kattekløer. Og dette åbner endnu et spørgsmål om, hvorfor alle kløer er formet så ens, "Sagde Noel.

For at hjælpe med at udforske deres teorier, forskerne blev den første gruppe til at 3D-udskrive en kattetunge efterligne i 400% skala.

Hvad lærte de? "Både kattetungen og efterligningen er meget gode til at rengøre og fjerne tangles i pelsprøver, "sagde hun." Vi opdagede også, at kattetungen er selvrensende, det er let at fjerne hår under rygsøjlerne ved blot at børste tungen fra spids til ende. "

Dette kan have vigtige konsekvenser for verden af ​​blød robotik, hvor forskere stadig kæmper for at finde måder, hvor bløde materialer kan gribe fat i overflader. "Kattetungen er fleksibel, men det kan trække floker i pels fra hinanden, "Sagde Noel." Så vi forsøger at udvikle en kattetunge-inspireret overflade baseret på vores 3D-trykte efterligning. Fleksibiliteten i kattens tunge rygsøjler kan have vidtrækkende anvendelser fra en letbørstelig hårbørste til sårrensning inden for det medicinske område. "

Næste, gruppen planlægger at undersøge, hvordan afstanden mellem kattetungens rygsøjler påvirker friktionsmodstand. "Med denne viden, vi kan udvikle en hårbørste, der er egnet til menneskelig pleje, "sagde Noel." Vi vil også gerne studere tigers tunger, løver og andre store katte for at forstå, hvordan tunge rygsøjler skaleres på tværs af kattefamilien. "

I mellemtiden, Noel og kolleger planlægger at udvikle kattetunge -efterlignende teknologi gennem Innovation Corps hos Georgia Tech og tale med forbrugere, skønhedsspecialister og specialister i medicinsk udstyr rundt om i USA om ansøgningsmuligheder. "Vi har allerede indsendt en formular til offentliggørelse af teknologi og har til hensigt at indgive patent inden for det næste år, "tilføjede hun.