Wie ein Käfer, der seinen Hintern benutzt, um Urintropfen zu schnippen, Ihre Smartwatch trocken halten kann

Die Glasflügelbekassine ist beim Urinieren ein beeindruckendes Insekt und könnte zu effizienteren Designs für wasserdichte Geräte inspirieren.

Saad machte in seinem Gemüsegarten in Atlanta, Georgia, Wahlkampf, als ihm diese Leistung zum ersten Mal auffiel. Der Sniper formt ordentliche, runde Urintropfen, die du blitzschnell schneidest. Bhamla, ein Assistenzprofessor für Biomolekulartechnik an der Georgia Tech, zückte sein iPhone, um ein paar Zeitlupenvideos aufzunehmen.

„Je mehr ich hineinzoomte, desto mehr wurde mir klar, dass er etwas Interessantes tat“, sagt Bhamla. die Kante.

Es stellt sich heraus, dass der Scharfschütze mit seinem Urin etwas erreicht, was noch nicht in einem biologischen System dokumentiert wurde – ein Phänomen namens Superthrust. Wie der Scharfschütze das macht, ist im Dossier beschrieben Forschungsbericht Bhamla und Kollegen berichten diese Woche im Journal Naturkommunikation. Und es könnte auch Menschen helfen, herauszufinden, wie sie Superschub erreichen können – nicht durch Pinkeln, sondern mit Smartwatches und anderen Geräten, die sich selbst trocknen.

Einfach ausgedrückt, ermöglicht Superschub einem elastischen Objekt, schneller zu fliegen als das Objekt, das es startet. Das präzise Timing zwischen matschigem Körper und Katapult gibt dem Körper einen Energieschub. Um dieses Phänomen zu verstehen, stelle dir einen olympischen Springer vor, erklärt Bhamla. Ein erfahrener Taucher kann einen Sprung anpassen, um die maximale Energie von zwei Tonnen vom Sprungbrett zu erhalten.

Nachdem Bhamla und seine Kollegen die Videos mit seinem iPhone aufgenommen hatten, wandten sie sich Hochgeschwindigkeitskameras und Mikroskopen zu, um sich den Scharfschützen genauer anzusehen. Was sie fanden, war ein Analstift, auch bekannt als Butt Flash, und das ist der Schlüssel zu der einzigartigen Art und Weise, wie das Insekt sein Geschäft erledigt. Das hintere Flimmern bewegt sich nach hinten, um Platz für den ankommenden Urin zu schaffen, sodass dieser einen Tropfen auf der Schwanzspitze des Insekts bilden kann. Gleichzeitig komprimiert der Blitz das Tröpfchen, wodurch die Energie Oberflächenspannung aufbauen kann.

Sobald der Tropfen die richtige Größe und Form hat, dreht sich der Blinker um weitere 15 Grad zurück. Dann es Der Drop schnippt weg wie ein Flipper. Der Butt Flash ist unglaublich schnell und beschleunigt mit mehr als 40 Gs, was 40-mal schneller ist als die Beschleunigung eines flinken Geparden. Noch erstaunlicher ist, dass der Urin mit einer höheren Geschwindigkeit fliegt als der Hintern blitzt – ein verräterisches Zeichen für Overdrive.

Als zusätzlichen Vorteil ist diese Taktik auch sehr energieeffizient. Immerhin bewegt sich das Tröpfchen schneller als sein Katapultstart. Scharfschützen urinieren tatsächlich auf diese Weise, um Energie zu sparen, weil sie urinieren eine Menge. Kannibalen trinken und urinieren bis zum 300-fachen ihres Körpergewichts pro Tag, weil sie eine sehr kalorienarme Ernährung haben und Nährstoffe aus Pflanzensaft fehlen. Und sie muss ihren Urin wegspritzen, damit der Tropfen nicht wie eine Ahornsirupkugel an ihr kleben bleibt.

Was hat das mit der Smartwatch zu tun? Beispielsweise kann die Water Lock-Funktion der Apple Watch nach dem Schwimmen Wasser aus dem Gerät spritzen. Aber soweit Hamla bekannt ist, verwenden solche Geräte Hyperthrus noch nicht. Wenn Ingenieure vom Scharfschützen lernen können, können sie möglicherweise effizientere Wasserausstoßsysteme für die Geräte entwickeln. So bleibt Ihre Uhr auch länger trocken und aufgeladen. Die gleiche Art von Technologie könnte in Hörgeräten oder allem anderen, was Sie wasserdicht machen möchten, verwendet werden.

Bhamla und sein Team testeten Scharfschützentaktiken, indem sie Wasser von Lautsprechern auf Küchenarbeitsplatten abprallen ließen. Sie nutzten die Vibration der Lautsprecher, um die winzigen Tröpfchen zu komprimieren und so eine Oberflächenspannung aufzubauen. Mit präzisem Timing können sie die Tropfen dann mit hoher Geschwindigkeit starten.

So angemessen es auch erscheinen mag, dieser praktische Trick hat dem Insekt nicht den Spitznamen „Scharfschütze“ eingebracht. In den USA meist bekannt als a Läsion für Landwirte. Es könnte wie seine Bissspuren aussehen Wie winzige Einschusslöcher in den Blättern und kann die Krankheit von einer Pflanze zur anderen übertragen. Reichliches Wasserlassen kann auch zum Blanchieren der Frucht führen.

Bhamla hofft, dass seine Forschung mehr Menschen dazu inspirieren wird, Insekten aus neuen Perspektiven zu betrachten. „Ich denke, es wird Kinder jung im Herzen und in ihrem Alter machen, in ihre Hinterhöfe zu gehen und zu schauen und Spaß zu haben“, sagte er. die Kante. „Es macht so viel Spaß. Das ist gut genug für mich.“