羽は、鳥の飛行で重要な役割を果たす軽量で柔軟な構造です。それらは、中央のシャフトに接続されている一連のインターロックバーブで構成されています。シャフトの形状は、羽の飛行力に耐える能力にとって重要です。
以前の研究では、羽のシャフトがストレスにさらされると形状が変化することが示されています。しかし、この形状の変化の背後にある正確なメカニズムは知られていませんでした。
ジャーナル「Nature Communications」に掲載された新しい研究は、形状の変化は、barbsがシャフトに取り付けられている方法によるものであることを明らかにしています。シャフトがストレスにさらされている場合、バーブは回転してスライドし、シャフトが曲がります。
研究者は、実験とコンピューターモデリングの組み合わせを使用して、羽毛シャフトのメカニズムを研究しました。彼らは、シャフトの形状が、棒がシャフトに取り付けられている角度と、むちとシャフトの剛性に依存することを発見しました。
この研究は、強力で軽量で柔軟な新しいバイオ風の材料の開発につながる可能性があります。これらの材料は、航空宇宙、自動車、スポーツ用品など、さまざまなアプリケーションで使用できます。
エンジニアリングにおける潜在的なアプリケーションに加えて、この研究は羽の進化に関する新しい洞察も提供します。研究者は、羽の羽がストレス下で形を変える能力が鳥の飛行の進化に役割を果たした可能性があると考えています。
