Pro nás mohou být tváře bičované kapkami deště nepříjemné, ale co pak teprve pro drobné organismy v přírodě, jako jsou například motýli? Pro ně to může být stejné, jako kdyby na vás z nebe vysokou rychlostí padaly bowlingové míče.

„Zásahy dešťovými kapkami jsou nejnebezpečnější události pro tato malá zvířata,“ řekl environmentální inženýr Sunghwan "Sunny" Jung z Cornellovy univerzity.

Svým tvrzením nenaráží pouze na sílu nárazu, dešťové kapky způsobují i chaos při letu hmyzu a ochlazují tělesnou teplotu ptactva. Déšť je zkrátka nejen pro hmyz kritický.

Jung se podíval na to, jak drobní živočichové a rostliny tomuto riziku odolávají. K tomu byla použita vysokorychlostní kamera, která dokáže zachytit 5 až 20 tisíc snímků za sekundu. Tak tým mohl pozorně sledovat vodu, která dopadá na motýly, můry a peří ptáků.

Kapky se na povrchu tříští 

Když kapka vody dopadá na list nebo křídlo motýla, naráží na mikroskopické hrboly nebo hroty, skrze miniaturní tělo vody tak pak projdou nárazové vlny. Tyto vlny se navzájem narušují a způsobují, že se kapka rozprostírá v různých tloušťkách po celém objemu plochy, tedy křídla.

Pak, když se kapka vody chystá odrazit, vlnový efekt umožní, že mikroskopické hroty na povrchu vyrazí díry přímo přes vodní film, díky čemuž se kapka rozbije na menší fragmenty.

Tento efekt tým otestoval padáním vody na umělý povrch, který napodoboval tyto hroty. Úspěšně.

Neviditelný štít vodu odpuzuje 

Kromě toho je na přírodních površích takový neviditelný štít z vosku. Vosk pomáhá vodu odpuzovat. Společně s fragmentací dešťové kapky snižuje dobu trvání kontaktu kapky a povrchu až o 70 procent.

Díky tomto štítu na druhou stranu dochází ke zpomalení přenosu tepla. To by mohlo být pro hmyz, který si potřebuje v těle udržet určitou teplotu, klíčové, pokud třeba zrovna uniká predátorům.

„Tím, že mají tyto dvouvrstvé struktury jednu mikročásticovou (hrubá a hrbolatá struktura) a druhou v nanoměřítku (vosková struktura), tak mohou mít tyto organismy super hydrofobní povrch odpuzující vodu,“ vysvětluje Jung.

„Toto je první studie, která pochopila, jak dešťové kapky ve vysoké rychlosti ovlivňují přirozené hydrofobní povrchy,“ dodává Jung.

Inspirovat se tím můžeme pro lepší hydroizolační materiály. Příroda v tomto pro lidstvo již námětem byla – například vodu odpuzující povlak na oblečení, který byl inspirován lotosovými listy. Psali jsme také: Milujete motýly? Poradíme, jak je přilákat na vaši zahradu.