Почему шерсть белого медведя не смерзается

Густая шерсть белого медведя защищает его от арктического холода. И хотя сама она едва теплее окружающей среды, между волосками не образуется лед. Почему?

Международная исследовательская группа Джулиана Кэролана (Тринити-колледж, Дублин) экспериментально изучила, насколько хорошо (или плохо) кристаллы льда прилипают к меху белого медведя, а затем сравнила полученные результаты с высокоэффективными антиобледенительными покрытиями для лыж, в которых волокна мохера покрыты фторуглеродами (PFAS). На самом деле лед с одинаковым трудом прилипал к обоим материалам.

Секрет белого медведя кроется в его кожном сале. Эта жирная масса окружает шерстинки всех млекопитающих. Однако только сало белого медведя обладает ледоотталкивающими свойствами. Если его удалить, вымыв медвежью шкуру, сало теряет эти свойства и кристаллы льда прилипают к шерсти в четыре раза сильнее. При этом их трудно удалить.Человеческий волос ведет себя так же, как и вымытая шерсть белого медведя.

Это происходит потому, что в его сале отсутствует особый ингредиент - одна молекула. которая есть в шерсти других зверей. Это сквален - длинная углеводородная зигзагообразная цепь, обычно присутствующая в кожном сале млекопитающих, особенно водных животных, таких как бобры, морские выдры и морские львы.

Команда использовала квантово-механические расчеты и выяснила, что сквален связывается с замерзшей водой гораздо прочнее, чем другие молекулы, содержащиеся в кожном сале. Отсутствие этой молекулы, вероятно, способствует значительному антиадгезивному эффекту шерсти белого медведя по отношению к кристаллам льда.

Разгадка льдостойкого меха белого медведя может помочь в создании биологических ледоотталкивающих материалов. Они могут стать альтернативой покрытиям, изготовленным из ПФАС, которые трудно разлагаются, а потому накапливаются в почвах и водах по всему миру. включая Арктику.

Источник: spektrum.de