Иглы дикобразов оказались вдвое эффективнее медицинских

Ученые установили, что иглы североамериканского дикобраза Erethizon dorsatum благодаря особым шипам, которые покрывают их острие, в два раза легче входят в кожу, чем медицинская игла того же диаметра. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а ее краткое содержание приводит Science Now.

Иглы поркупина Erethizon dorsatum, в отличие от игл других дикобразов, имеют на острие микроскопические чешуйчатые шипы, направленные в обратную сторону. Оказалось, что они не только препятствует вытаскиванию застрявших игл, но и помогают им проникать в кожу нападающих на дикобразов хищников.

В ходе эксперимента ученые прокалывали свиную кожу иглами поркупина и измеряли возникающую при этом силу сопротивления. Для сравнения, тот же опыт проводили с теми же иглами, лишенными шипов при помощи шлифовки, медицинской иглой того же диаметра, и иглами тех дикобразов, у которых на острие шипов нет от природы.

Оказалось, что покрытые шипами иглы проникают в кожу вдвое легче, чем нешипованные. Примерно во столько же раз они эффективнее, чем и медицинские иглы: оказываемое их проникновению сопротивление составляет всего 56 процентов от сопротивления ее уколу. Компьютерное моделирование показало, что шипы облегчают проникновение иглы за счет того, что концентрируют приложенную силу на своей острой кромке, подобно тому, как действует серрейторный нож.

Авторы надеются, что в будущем такие микроструктуры на иглах можно будет создавать искусственно. Они могут пригодится для изготовления миниатюрных зажимов и других хирургических инструментов.