Virtual Laboratory Wiki
Advertisement

Жук-голиаф (Mecynorrhina torquata) довольно крупное насекомое и может перевозить до 30% груза, около 2.5 грамма. В 2006 году DARPA( Defense Advanced Research Projects Agency) запустила проект, беспрецедентной целью которого является превращение насекомого в управляемую «машину». См. также http://www.frontiersin.org/integrative_neuroscience/10.3389/neuro.07/024.2009/abstract

Кути́кула (лат. cuticula) — у животных — плотное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани. У растений — тонкая пленка, пропитанная кутином и покрывающая эпидермис листьев и стеблей. Выполняет защитную и опорную функции.


Кутикулы насекомых, входящие в состав их жестких скелетов, уникальны в своей способности сочетать легкий вес, небольшой объем и высокую степень защиты. Помимо высокой степени механической защиты, кутикулы успешно предохраняют внутренние органы насекомых от химического воздействия. Масса кутикул настолько невелика, что не мешает насекомым летать, кутикулы также обладают достаточной гибкостью, формируя как жесткие, так и гибкие сегменты тела членистоногих. Такой удивительный покров насекомые приобрели примерно 570 млн. лет назад.

Кроме прекрасных защитных свойств хитин имеет ещё одно достоинство – невероятно лёгкий вес. Крылья насекомых практически невесомы, а крепкий панцирь не тащит их вниз. При этом он может быть чрезвычайно гибким и жёстким одновременно.

Кутикула насекомых представляет собой композитный материал, состоящий из слоев хитина и белка, организованных в ламинарную структуру подобно листу фанеры. Механические и химические взаимодействия между хитином и белком обеспечивают уникальные химические и механические свойства этого композита.

Получен аналог такого композита - шрилк (shrilk), который состоит из белка-фиброина, входящего в состав шелка (silk – шелк, англ.) и хитина, который обычно извлекают из панцирей креветок (shrink – креветка, англ.).

Прочность и жесткость шрилка соответствуют аналогичным параметрам сплавов алюминия, однако он весит в два раза меньше. Новый материал отличается биодеградируемостью его производство должно стоить очень дешево – хитин представляет собой весьма доступный природный полимер. Новому материалу можно придавать любые, в том числе и очень сложные формы. Изменение содержания воды в ходе процесса получения шрилка позволяет получать материал, коэффициент жесткости которого меняется таким образом, что материал пробегает все состояния – от эластичности до жесткости.

Свойства материала обуславливают потенциальные области его применения – он может применяться для изготовления дешевых и экологически безопасных альтернатив полимерам, из которых изготавливаются пакеты и упаковка.


Кутикула волоса

Наружная часть волоса называется кутикулой. Кутикула состоит из 6–10 слоев черепицеобразных клеток, которые покрывают волос снаружи и играют ту же роль, что и роговые чешуйки кожи. Она прочная и гибкая, поэтому волосы с неповрежденной кутикулой можно расчесывать, накручивать на палец или бигуди, тянуть и даже обжигать раскаленными щипцами. Однако все меняется, когда кутикула по каким-то причинам разрушается. Тогда волос становится очень хрупким, легко расщепляется и обламывается.

При взгляде на волосы можно сразу определить, в порядке ли у них кутикула. Дело в том, что в кутикуле роговые чешуйки скреплены особыми химическими связями, так называемыми дисульфидными мостиками, а кроме того, в кутикуле, как и в роговом слое, есть липидная прослойка, склеивающая чешуйки воедино.




Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Кутикула. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Advertisement