
Мех белого медведя покрыт кожным салом с функцией «антилед»
Белые медведи отлично чувствуют себя при низких температурах Арктики, и ключом к их успеху являются не только теплоизолирующие свойства меха. Недавно ученые установили природу его противообледенительных свойств и рассчитывают использовать эти данные для разработки новых, экологически чистых антиобледенителей
Белый медведь (Ursus maritimus) – единственное наземное млекопитающее, способное нырять и плавать, когда температура окружающей среды падает ниже – 40 °C. Его мех не только обладает исключительными теплоизолирующими свойствами, но и не покрывается льдом – к его шерсти он просто не прилипает!
На антиобледенительные свойства медвежьей шерсти указывают и некоторые особенности поведения животных. Так, когда медведица играет с медвежатами, они, как дети, катаются с горы по снежным склонам. Во время охоты на тюленей медведь часами в ожидании неподвижно лежит у воды и ему часто приходится соскальзывать в воду, преследуя добычу. У тюленей очень хороший слух, поэтому охотник должен двигаться максимально бесшумно, чему способствует слабое сцепление со льдом.
Чтобы оценить антиобледенительные свойства меха белых медведей, международная группа ученых сравнила его с человеческими волосами, имеющими с ним структурное сходство, и двумя типами камусов для лыж – клеящихся полосок ворсистой ткани, обработанных фторуглеродом. Ворс на камусах ориентирован так, чтобы скольжение шло только в нужном направлении, а фторуглерод обеспечивает отсутствие наледи. Такие покрытия входят в число ведущих синтетических антиобледенительных материалов, но их производство считается неэкологичным.
Ученые измерили прочность сцепления разных покрытий со льдом, показатель гидрофобности, от которого зависит, успеет ли вода стечь до того, как замерзнет, а также время задержки замерзания, за которое капля воды замерзает при определенных температурах на конкретной поверхности.
Выяснилось, что мех белого медведя обладает очень низким сцеплением со льдом, сравнимым с таковым у камусов, покрытых фторуглеродом. При этом остальные показатели не очень и важны: медведь легко стряхивает с себя не только воду, но и лед. Но если медвежью шерсть вымыть, она поведет себя, как человеческие волосы, к которым лед легко прилипает независимо от степени их загрязнения.
Так удалось установить, что уникальные свойства меха белого медведя обеспечиваются его кожным салом – секретом сальных желез. Химический анализ этой субстанции показал, что в ней отсутствует природный тритерпеновый углеводород сквален, производным которого является холестерин.
Сквален присутствует в волосах человека и в шерсти большинства водных животных, например, морских выдр, так что его отсутствие в шерсти белого медведя показалось важным. Исследователи выяснили, что сквален обладает высокой адгезивной способностью ко льду, и в случае, когда он весь превращается в холестерин, это уменьшает прилипание льда к меху. Что подтверждается высокой адгезией льда к волосам человека, у которого кожное сало богато скваленом.
Нужно сказать, что в этой области ученые не являются первооткрывателями. Инуиты, коренные народы Арктики и Гренландии, охотятся на тюленей, сидя на специальном табурете, ножки которого обиты мехом белого медведя, в брюках и обуви из того же материала, что обеспечивает им хорошее скольжение и бесшумность при соприкосновении со льдом. Примечательно, что мех медведя инуиты никогда не чистят, в отличие, к примеру, от лисьих шкурок.
Полярные животные не впервые становятся источником вдохновения для разработки новых, экологически чистых материалов типа «антилед». Недавно антиобледенительные свойства были обнаружены у перьев пингвинов, причем в данном случае они были обусловлены их особой структурой, что представляет собой альтернативную стратегию в сравнении с используемой медведями.
Фото: https://www.rawpixel.com
Публикации по теме:
«Космические» пространства Арктики
