Отпечатки пальцев не улучшают хватку, а уменьшают трение
Учёные из Манчестерского университета опровергли давнее предположение, что отпечатки пальцев помогают приматам лучше удерживать предметы. Эксперименты показали, что они, наоборот, уменьшают трение, необходимое для удержания гладких поверхностей.
Суть эксперимента
Команда доктора Роланда Энноса создала простую установку: полоски оргстекла (Perspex) разной ширины, которые тянул вниз груз в пластиковом стакане. Студент Питер Уорман удерживал полоски пальцами, а учёные измеряли силу трения при разной силе нажатия и угле сгиба пальцев.
Ключевые выводы:
- Трение кожи увеличивалось с ростом площади контакта, что противоречит обычным законам физики для твёрдых тел. Это связано с эластичностью кожи.
- Отпечатки пальцев уменьшают площадь контакта на треть по сравнению с гладкой кожей, что должно снижать трение.
- Поведение кончиков пальцев больше похоже на резину, чем на твёрдое тело.
Это ставит под сомнение традиционную теорию о том, что отпечатки нужны для улучшения сцепления.
Новые теории
Доктор Эннос выдвигает три основные гипотезы о реальном назначении отпечатков:
Предотвращение волдырей: Гребни позволяют коже деформироваться, защищая от повреждений. Волдыри обычно появляются на гладких участках рук и ног, а не на подушечках пальцев, ладонях и стопах.
Улучшение хватки на шероховатых поверхностях.
Повышение тактильной чувствительности.
Учёные отмечают, что отпечатки есть не только у приматов, но и у коал и некоторых южноамериканских обезьян (на хвостах).
Практическое значение и дальнейшие исследования
Работа может помочь в разработке средств для людей с повреждением нервов, которые лишаются возможности потеть и имеют скользкие пальцы.
Сейчас команда проверяет свои гипотезы: как отпечатки влияют на хватку на шероховатых и мокрых поверхностях (возможно, бороздки отводят воду), и действительно ли они предотвращают появление волдырей.
Источник: Статья «Fingerprints are Unlikely to Increase the Friction of Primate Finger Pads» в Journal of Experimental Biology (июнь 2009).