Способность водомерок ходить и прыгать по поверхности прудов и озер уже давно поражала любопытных наблюдателей и вдохновляла разработчиков роботов, которые хотят имитировать талант жуков. Теперь ученые впервые измерили ключевые параметры, позволяющие им ходить по воде, изучив тени их ног. Выводы, опубликованные в журнале ACS Langmuir, могут помочь в разработке роботов для сбора воды.
Более 2000 лет назад греческий ученый Архимед объяснил плавучесть, заявив, что поднимающаяся вверх, плавающая сила, действующая на объект в воде, равна весу (или направленной вниз силе) вытесненной воды. Этот принцип использовался при строительстве кораблей, подводных лодок и других водных транспортных средств. Но для крошечных водомерок вода не вытесняется. Его выбрасывают мохнатые лапки насекомого. Обновленный принцип Архимеда предсказывает, что вес вытесненной воды должен равняться плавучей силе. Но экспериментальное подтверждение этого предсказания представляет собой сложную задачу. Поскольку водомерки очень легкие, их почти невозможно взвесить обычными методами. Поэтому Юй Тянь и его коллеги использовали нетрадиционный метод - анализ теней, отбрасываемых ногами насекомых.
Исследователи положили белый лист бумаги на дно лабораторного аквариума с водомерками и установили над водой источник света. Исследователи говорят, что прямые ноги насекомых отбрасывают округлые тени, представляя кривизну воды и объем выброшенной воды, исходя из которых можно рассчитать силу плавучести и вес. Кроме того, по этим измерениям впервые удалось обнаружить малейшие изменения веса и угла наклона тела страйдеров.