Lepszy od teflonu. Naukowcy odkryli niezwykłe właściwości lubrykantu ze stawów chrząszcza 08.07.2021

Znajdująca się w ciele drewnojadów mieszanina białek i kwasów tłuszczowych charakteryzuje się niskim współczynnikiem tarcia.

Na pierwszy rzut oka nie odznacza się niczym nadzwyczajnym. Dorosły osobnik osiąga wielkość do 3 cm. Jest czarny lub brązowy i okryty chitynowym pancerzykiem. Ze względu na to, że nie potrzebuje specjalnych warunków do życia i adaptuje się do różnych środowisk, bywa wykorzystywany jako pokarm dla ptaszników, modliszek, gryzoni i jaszczurek. Naukowcy z Uniwersytetu z Aarhus i Uniwersytetu Chrystiana Albrechta w Kilonii mimo tego bliżej przyjrzeli się drewnojadowi. (Zophobas morio). Intuicja ich nie zawiodła – okazało się, że chrząszcze z rodziny czarnuchowatych mają niezwykłe właściwości. 

Cechą charakterystyczną stawonogów pokroju drewnojadów jest egzoszkielet, co oznacza, że ich stawy są nieustannie wystawione na działanie środowiska zewnętrznego. Ekspertów zainteresowało to, w jaki sposób owady utrzymują je w dobrym stanie. W tym celu zbadali ciało jednego z osobników za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Urządzenie służy do obserwacji organicznych i nieorganicznych materiałów w skali nanometrycznej. 

Analiza wykazała, że obszar, w którym kość udowa drewnojada łączy się z tą piszczelową, jest pokryty specjalnym lubrykantem wydzielanym przez pory. Substancja stanowi mieszaninę kwasów tłuszczowych i białek. Po określeniu jej składu naukowcy przetestowali ją jako smar, umieszczając próbkę między dwiema szklanymi powierzchniami. Okazało się, że płyn mający półstałą formę zaskakująco dobrze zmniejszył tarcie. Miał w tym zakresie lepsze parametry od teflonu (politetrafluoroetylen), syntetycznego fluoropolimeru wykorzystywanego w tworzeniu powłok naczyń kuchennych, ubrań strażackich czy aparatury chemicznej. 

Badacze uważają, że pozyskiwanie smaru od chrząszczy na masową skalę mogłoby okazać się zbyt czasochłonnym i kosztownym zadaniem. Wierzą jednak, że w przyszłości znajdą sposób na to, żeby wytwarzać go syntetycznie. Aby to się stało, muszą zrozumieć strukturę molekularną lubrykantu. Niewykluczone, że do jego replikacji wykorzystują zdobycze biotechnologii.  

Więcej szczegółów dotyczących owadziego spostrzeżenia zawarto w specjalistycznym periodyku „Proceedings of the Royal Society B".