Οσοι ζουν στη Βόρεια Αμερική γνωρίζουν ότι τα αγκάθια του βορειοαμερικανικού σκαντζόχοιρου είναι από τα πιο αποτελεσματικά όπλα στη φύση: εισχωρούν μονομιάς στο δέρμα του εχθρού και μετά είναι αδύνατον να βγουν, ενώ ο κάτοχός τους τα αποβάλλει εύκολα και διαφεύγει τον κίνδυνο κυλώντας σε μια «άπιαστη» μπαλίτσα.
Ερευνητές που τα μελέτησαν ανακάλυψαν ότι αυτό συμβαίνει επειδή διαθέτουν έναν μοναδικό σχεδιασμό ο οποίος μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη όχι μόνο ανώδυνων βελόνων για σύριγγες αλλά και πιο αποτελεσματικών αυτοκόλλητων επιδέσμων, ραμμάτων και χειρουργικών συνδετήρων.
Αγκάθια με δόντια!
Οι ερευνητές εξέτασαν αγκάθια του βορειοαμερικανικού σκαντζόχοιρου μπήγοντάς τα σε δέρμα χοίρου: μέτρησαν τη δύναμη που έπρεπε να ασκηθεί για να εισχωρήσει το αγκάθι στο δέρμα όπως και τη δύναμη που χρειαζόταν για να αφαιρεθεί. Στη συνέχεια έκαναν το ίδιο τεστ με αγκάθια βορειοαμερικανικού σκαντζόχοιρου από τα οποία είχαν αφαιρέσει τα δόντια, με αγκάθια αφρικανικού σκαντζόχοιρου (τα οποία δεν διαθέτουν «δόντια») και με υποδόριες βελόνες των 18 gauge (οι οποίες έχουν περίπου την ίδια διάμετρο με τα αγκάθια του αμερικανικού σκαντζόχοιρου).
Τα αποτελέσματα τους εξέπληξαν. Για να εισχωρήσουν στο δέρμα τα αγκάθια με δόντια απαιτούσαν την εφαρμογή περίπου της μισής δύναμης από ό,τι τα αγκάθια χωρίς δόντια και μόλις το 56% της δύναμης που απαιτούσαν οι υποδόριες βελόνες. Αντίστοιχα, τα δόντια καθιστούσαν τέσσερις φορές δυσκολότερη την εξαγωγή του αγκαθιού από το δέρμα. Όπως αναφέρεται στο σχετικό άρθρο, που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences», τα δόντια επιτελούν διπλή λειτουργία χάρη σε ένα μοναδικό σχεδιασμό πραγματικής τεχνολογίας… αιχμής.
Τεχνολογία… αιχμής
Τα μοντέλα που ανέπτυξαν οι ειδικοί στον υπολογιστή δείχνουν ότι κατά την εισχώρηση του αγκαθιού στο δέρμα τα δόντια διευκολύνουν τη διείσδυση συγκεντρώνοντας τη δύναμη σε μικρά σημεία – δηλαδή στις «μύτες» τους – με τον ίδιο τρόπο που τα δόντια στη λάμα ενός μαχαιριού διευκολύνουν το κόψιμο του κρέατος. Όταν όμως το αγκάθι τραβιέται προς τα έξω τα δόντια «ανοίγουν» και γαντζώνονται στις ίνες του ιστού, καθιστώντας την αφαίρεση πιο δύσκολη.
«Αυτό είναι το μοναδικό σύστημα με μια τέτοιου είδους διπλή λειτουργικότητα, στην οποία ένα μεμονωμένο χαρακτηριστικό – τα δόντια – μειώνει τη δύναμη διείσδυσης και αυξάνει τη δύναμη αφαίρεσης ταυτόχρονα» δήλωσε ο Τζέφρι Καρπ της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ, επικεφαλής της μελέτης. Ο κ. Καρπ (το εργαστήριο του οποίου έχει αναπτύξει επίσης αυτοκόλλητες ταινίες βασισμένες στην «τεχνολογία» των ποδιών της σαύρας γκέκο και άλλα ανάλογα υλικά εμπνευσμένα από τη φύση) θεωρεί ότι τα αγκάθια του αμερικανικού σκαντζόχοιρου μπορούν να χρησιμεύσουν ως οδηγός για μια σειρά από ιατρικές εφαρμογές.
Χάρη στη δύναμη αντίστασής τους στην αφαίρεση θα μπορούσαν, όπως ανέφερε, να οδηγήσουν σε αυτοκόλλητους επιδέσμους και επιθέματα που θα «κολλάνε» στο δέρμα χωρίς χημικά όπως και σε λεπτότερα, πιο επιφανειακά και πιο αποτελεσματικά χειρουργικά ράμματα και συνδετήρες. Και φυσικά, χάρη στην ικανότητά τους να εισχωρούν πιο εύκολα και με τη μισή δύναμη από μια σύγχρονη μέση υποδόρια βελόνα, θα μπορούσαν να κάνουν τις ενέσεις του μέλλοντος πολύ πιο ανώδυνες. Πηγή: tovima.gr
