Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Science adlı akademik dergide yayımlanan araştırma yalnızca kuyrukların nasıl normal zamanlarda sağlam kalıp ihtiyaç halinde kolayca ayrılabildiğine ışık tutmakla kalmıyor, aynı zamanda yapışma ve çabuk çözülme sorunlarını çözen, doğadan ilham alan yeni tasarım fikirleriyle görülmemiş teknolojilere de ilham kaynağı olma şansı taşıyor. 

Birkaç kertenkele türü üzerinde çok çalışılan ototomi adlı bir özellikle peşlerindeki avcıların dikkatini dağıtıp kaçmak için kuyruklarını hızla bırakabiliyor. Öte yandan kuyruk, kertenkeleler hareket edip zıplarken önemli bir denge sağlama işlevine sahip ve bu hayvanlar çoğu zaman oldukları yerde sağlam durabilmek için de kuyruklarına ihtiyaç duymaktadırlar. 

Aralarında Birleşik Arap Emirlikleri’nde (BAE) bulunan Abu Dabi New York Üniversitesi'nden Navajit Baban'ın da yer aldığı bilim insanları, daha önceki çalışmalarda kertenkele kuyruğunun parçalı anatomisini tanımlanmış olsa da ototomiyi sağlayan hızlı serbest bırakma mekanizmasının tam olarak anlaşılmadığını söylüyor.

Kuyruğunu bırakmış bir kertenkele (Hemidactylus flaviviridis) (Shiji Ulleri/Wise Monkeys Photography)

Araştırmada bilim insanları Gekkonidae'nin iki, Lacertidae kertenkele ailesinin bir türünden kertenkele kuyruklarının kırık uçlarının mikroskop görüntülerine dayanarak yeni bir kertenkele kuyruğu kopma ve bırakma modeli geliştirdi. Kertenkelelerin kuyruklarını nazikçe kesip kırılan bölümleri mikroskop altında incelediler. 

Mikroskop görüntüleri her bir kertenkele kuyruk kası kırılma noktasının, hepsinin tepesinde son derece küçük nano-gözenekler yer alan hayli yoğun mantar şekilli mikro sütunlardan oluştuğunu ortaya koydu. Bu bölümler, fiş takılan priz gibi çalışır ve kuyruk, kırılma düzlemleri olarak adlandırılan bu noktalardan kopma eğilimindedir. 

Mikroskop görüntüleri üstlerinde nano-gözenekler bulunan mantar şeklindeki sütunlardan oluşan kuyruk kırılma düzlemini gösteriyor (Shiji Ulleri/Wise Monkeys Photography)

Nano gözenekli üst kısımlarıyla birlikte polimerik polidimetilsiloksan malzemesinden üretilmiş mikro sütunlar kullanarak doğadan ilham alan bir model de oluşturan bilim insanları, model üzerinde etkin kuvvetleri ve kuyruktaki mikro yapıların işleyişini test etti.

Mikro sütunlar arasındaki derin yarıklardan ve yüzeylerindeki diğer küçük çukurlardan oluşan kuyruk yapısının kuyruktaki ilk kırılmanın yayılmasını yavaşlatabileceğini buldular. 

Yeni model, kertenkele kuyruğundaki bu mikro yapıların gerilim altında daha iyi yapışmaya izin verdiğini, fakat hafif bir bükülmeyle karşılaşıldığında kırılma düzleminin çatladığını ve kuyruğun ayrılabileceğini ortaya koyuyor.

Araştırmacılar bu mikro yapının tehdit altındayken kendi kendini kesmekle kuyruğu sağlam tutmak arasındaki dengeyi korumakta, sürüngenlerin hayatta kalma şansı için ne çok zayıf ne de çok güçlü bir kuyruk bağlantısında "tam doğru" Goldilocks bölgesini tutturmakta kilit bir rol oynadığına inanıyor.

Hindistan Kanpur Teknoloji Enstitüsü'nden Animangsu Ghatak, çalışmayı değerlendirdiği makalede "Böylece ototomi, doğal dünyada başarılı bir hayatta kalma aracı olduğunu kanıtlıyor ve hem bitkilerde hem de hayvanlardaki yaygınlığı bilimsel uygulamalar ve mühendislik uygulamaları için yararlı olabileceğine dair güven veriyor" diye yazdı.

Çalışmada rol almayan Dr. Ghatak "Özellikle robotik, hayalet araç teknolojileri ve protezlerde ve birçok kritik donanımın güvenli çalışması için şu anda kertenkele kuyruğundakine benzer optimize edilmiş bir bağlantı, pahalı bileşenlerin veya cihazların öngörülemeyen bir kaza veya aksilikten korunmasında iyi bir yol katedebilir" ifadelerini kullandı.

Makale:science.org