Как комары летают под дождем? Благодаря малой массе

Исследователи из Технологического института Джорджии с помощью высокоскоростной видеосъемки выяснили, как прочный экзоскелет и низкая масса комара делают его невосприимчивым к падающим каплям дождя.

Хотя одна капля дождя может весить в 50 раз больше комара, насекомое все равно способно летать в ливень.

Исследовательская группа под руководством доцента машиностроения Дэвида Ху и его аспиранта Эндрю Дикерсона обнаружила, что комары получают низкие ударные силы от капель дождя, потому что их малая масса заставляет капли терять незначительный импульс при ударе. Результаты исследования будут опубликованы в выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences от 4 июня.

"Самым удивительным в этом проекте было увидеть устойчивость этого маленького летуна к дождю", — сказал Дикерсон. — "Если бы вы увеличили масштаб удара до человеческого, мы бы не выжили. Это было бы похоже на столкновение с машиной, если стоять на дороге".

Для изучения полета комаров в дождь команда построила летную арену — небольшую акриловую клетку, покрытую сеткой, чтобы удерживать комаров, но пропускать капли воды. Они использовали водяную струю для имитации дождя и наблюдали за шестью комарами, влетающими в поток. Все комары пережили столкновение.

"Сила столкновения должна равняться сопротивлению, которое оказывает насекомое", — сказал Ху. — "Комары вообще не сопротивляются, а просто подчиняются потоку".

Команда также снимала свободно летающих комаров, на которых падали капли дождя. Они обнаружили, что при ударе комар прилипает к передней части капли на расстояние до 20 длин своего тела.

"Чтобы выжить, комар должен в конце концов отделиться от передней части капли", — объяснил Ху. — "Комару удается это сделать с помощью своих длинных ног и крыльев, силы сопротивления которых заставляют его провернуться и соскочить с точки контакта. Это необходимо, иначе комар будет брошен на землю со скоростью падающей капли дождя".

Полученные знания о полете комаров могут быть использованы для улучшения конструкции и характеристик микролетальных аппаратов, которые все чаще используются правоохранительными органами и военными для наблюдения и поисково-спасательных операций.