Специалисты из Технического университета Дании объяснили, каким образом тончайшие органические элементы способны пробивать материю и при этом не ломаться.

Датские учёные решили выяснить, каким образом колючки крапивы могут проникать сквозь кожу, сохраняя свою целостность, и при этом вызывать жжение или боль. Оказалось, что тайна крепких, но крайне тонких и острых элементов кроется в идеальном балансе между толщиной и методом крепления к живому организму. Подобными примерами, кроме колючек крапивы, являются хоботок комара и заострённые органы водорослей, морских ежей и других животных.

В ходе работы биологи провели более 200 экспериментов, рассмотрев органические элементы разной толщины и строения — начиная от колючек размеров 50 нанометров до бивня длиной 2,5 метра, который принадлежит нарвалу. Экспериментально были также проверены иглы для шприцев, гвозди и копья, однако сравнение с органическими колючками они проиграли.

Максимальная прочность и проникающая способность колючек или острых хоботков обусловлена их особой конструкцией. Существует чёткая корреляция между длиной иглы и её диаметром, а также особенностью её крепления к организму живого существа. Если эта пропорция сохраняется, то размеры колючки или иглы уже не важны.

Специалисты подытожили, что полученные в ходе экспериментов знания могут помочь в создании идеально заострённых предметов — к примеру, игл для шприцев, при помощи которых можно будет быстро и безболезненно доставлять препараты в организм человека. Крапива защищается от травоядных животных при помощи жгучих волосков, располагающихся на всех частях растений.

Каждый волосок представляет собой клетку, напоминающую медицинскую ампулу. Её верхняя часть выступает за пределы окружающих клеток внешней поверхности растения. Даже при лёгком воздействии кончик надламывается, острый конец проникает под кожу и содержимое клетки — гистамин, холин и муравьиная кислота — поступает в организм, проявляясь ощущением ожога в месте прикосновения к растению.

www.popmech.ru