Könnte der kleine Fehler große Veränderungen in der Luft- und Raumfahrttechnik bedeuten?
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Die Rückenflügel eines Marienkäfers sind viermal so groß wie sein Körper.
Um sie in den engen Raum unter ihren gepunkteten Außenflügeln zu packen, verwenden die Käfer eine Falttechnik, die selbst ein Origami-Meister als kompliziert empfinden würde.
Ein Journalist schlug vor, „zwei 20-Fuß-Zelte mit nicht abnehmbaren Stangen zu falten, die unter einer Plastikhülle auf dem Rücken kleben und bei denen Sie keine Hände haben, um Ihnen zu helfen“.
Und die Flügel sind überraschend stark, weil sie so kompakt sind: Sie ermöglichen es Marienkäfern, 37 Meilen pro Stunde zu fliegen, Höhen von bis zu drei Empire State Buildings zu erreichen und bis zu zwei Stunden gleichzeitig in der Luft zu bleiben.
Noch beeindruckender: Der gesamte Falt- und Entfaltungsprozess dauert weniger als eine Zehntelsekunde.
Saito et al
Um diese unglaubliche Leistung der Natur zu verstehen, führten Wissenschaftler in Japan eine neue Studie über den Prozess durch, in der sie Lehren zogen, die ihrer Meinung nach für Ingenieure sehr wertvoll sein werden.
"Marienkäfer scheinen besser zu fliegen als andere Käfer, weil sie den Start und die Landung mehrmals am Tag wiederholen", sagte Kazuya Saito, Luft- und Raumfahrtingenieur an der Universität Tokio und Hauptautor der Studie, gegenüber der New York Times . "Ich dachte, ihr Flügel sollte ein ausgezeichnetes Transformationssystem haben."
Der Grund, warum noch kein Forscher die Geheimnisse der Flügel auspacken konnte, ist, dass die harten roten Flügel an der Außenseite immer verbergen, was beim Falten vor sich geht.
Also führten Saito und sein Team eine Miniaturoperation durch und tauschten den charakteristischen Look des Marienkäfers gegen einen transparenten falschen Flügel aus.
Anschließend verwendeten sie Hochgeschwindigkeitskameras und 3D-Röntgenstrahlen, um das Rätsel zu lösen.
Während sich der Bauch auf und ab bewegt, um die Flügel zurückzuziehen, erzeugen winzige Strukturen Reibung, die sie an Ort und Stelle hält. Währenddessen falten sich die Flügel in eine Z-Form, bei der sich ihre federnden Venen zu Kreisen drehen müssen, die leicht in Linien zurückspringen, wenn es Zeit ist, wieder zu fliegen.
Obwohl die Auswirkungen dieser Ergebnisse noch nicht bekannt sind, sagte Saito, dass sie die Art und Weise ändern könnten, wie Ingenieure alles von Flugzeugen bis hin zu alltäglichen Geräten konstruieren.
"Das Zusammenklappen der Käferflügel hat das Potenzial, das seit mehr als 1.000 Jahren im Wesentlichen unveränderte Schirmdesign zu ändern", sagte er dem Telegraph .