Vodní šneci se umí plazit těsně pod hladinou, teď to zkouší i robot

Vodoměrky chodící po hladině viděl asi každý. Málokdo ale ví, že stejně dobře se po této tenké blance dá pohybovat i z druhé strany.

Využívají toho zejména někteří vodní mlži, kteří se plazí po odvrácené straně vodní hladiny stejně snadno jako po listech rostlin. Dokonce při tom také vylučují typickou slizovou stopu. Vědci nyní podle toho vyrobili zařízení, které se rovněž dokáže pohybovat po povrchové blance za pomoci vylučování zvláštního mazadla.

Vývoj by měl dospět k mikroskopickým přístrojům, které by bylo možné ve velkém množství vypouštět do vodních toků, aby monitorovaly stav prostředí. Právě v povrchové blance se totiž odehrává řada procesů, které mají mimořádný vliv nejen na kvalitu vody, ale třeba i na výpar a na meteorologické procesy.

Tajemství povrchové blanky

Ze školních hodin fyziky si možná leckdo ještě pamatuje, že na rozhraní mezi vodou a vzduchem je takzvaná povrchová blanka, která se chová jako tenká elastická fólie. Vzniká díky přitažlivým silám mezi molekulami v nejsvrchnější vrstvě vody. Zjednodušeně řečeno: na horní vrstvu molekul působí mnohem větší silou molekuly vody než molekuly plynů obsažených ve vzduchu. Má tedy jiné vlastnosti než voda v hlubších vrstvách, kde molekulární síly působí rovnoměrně.

Když tedy po vodě kráčí lehká vodoměrka, tato vrstva ji udrží. Jak je ale možné, že sladkovodní nebo mořští plži se na ní dokážou udržet zespodu a ještě se při tom pohybovat žádoucím směrem? Vědci z týmu Erica Lugy z University of California v San Diegu nyní tuto záhadu rozluštili: tajemství spočívá v jejich schopnosti povrchovou blanku deformovat.

Detailní pozorování vodních mlžů při pohybu po spodní straně vodní hladiny ukázalo, že při tom používají neobvyklý postup. Jejich svalnatá noha pronikne skrz hladinu až na vzduch, vyloučí sliz, který tu vytvoří tenké rozhraní. Přitom rozvlní povrch nohy do drobných rytmicky se pohybujících vrásek, které hrnou sliz jedním směrem. Tak se na jedné straně vytvoří jeho přebytek, který zdeformuje povrchovou blanku vody a tlačí plže požadovaným směrem. "Funguje to dokonale," říká profesor Luga. "Plž se tak může pochybovat kamkoliv, stejně jako kdyby se plazil po pevném povrchu. Jestliže to umí obyčejný šnek, neměl by být problém, aby to dokázal miniaturní robot."

Unikátní schponost

Vodní plži se dokážou po hladině vody zdola plazit stejně dobře jako třeba po stéblu trávy.

Foto: Jan A. Novák