수중 표면은 흙, 조류, 박테리아의 축적으로 인해 더러워질 수 있으며, 과학자들은 이를 “파울링”이라고 부릅니다. 그러나 비버나 수달과 같은 털복숭이 포유동물은 대부분의 삶을 젖어 있기 때문에 끈끈한 털을 피합니다. 이러한 오염 방지 기능은 부분적으로 모피의 고유한 특성 중 하나에서 비롯됩니다. 각 털은 동물의 움직임에 따라 구부러지고 휘어질 수 있습니다.
저는 유체 역학, 즉 유체의 움직임을 연구하는 기계 엔지니어입니다. 우리 팀은 최근 더러운 물의 흐름 속에서 앞뒤로 움직이는 모피가 양쪽 끝을 단단히 잡고 있는 모피에 비해 먼지가 절반도 채 쌓이지 않는다는 연구 결과를 발표했습니다.
많은 동물들이 스스로 청소할 수 있는 털을 가지고 있는 반면, 반수생 포유류는 먼지에 가장 잘 견디거나 “오염 방지”하는 털을 가지고 있습니다.
우리의 최근 연구에서는 화장품에 흔히 사용되는 첨가제인 이산화티타늄이 함유된 물 흐름을 사용하여 비버, 수달, 코요테, 코요테 등의 모피 섬유를 비교했습니다. 이산화티타늄은 피부와 같은 표면에 쉽게 부착됩니다. 우리 팀은 24시간 동안 폐쇄 루프로 개별 섬유에 더러운 물을 펌핑한 다음 섬유를 청소하여 얼마나 많은 이산화티타늄이 축적되었는지 측정했습니다.
그런 다음 동료들과 저는 수학적 기술을 사용하여 모피의 모든 특성을 모피의 오염 방지 기능을 예측하는 단일 숫자로 결합했습니다. 우리는 모피의 각 가닥이 구부러지는 능력, 그 위로 액체가 흐르는 방식 및 각 종의 기타 독특한 특징을 고려했습니다.
우리는 구부리는 능력이 동물의 털을 깨끗하게 유지하는 데 중요하다는 것을 발견했습니다.
그게 왜 중요해?
먼지는 영향을 받은 표면을 손상시킬 수 있습니다. 모피가 더러워지면 동물의 피부를 가로지르는 개별 실의 배열이 중단되어 동물이 따뜻하거나 건조한 상태를 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.
선박 바닥과 파이프 내부를 보호하기 위해 사용되는 산업용 방충제 방법은 천연 솔루션과 달리 유해한 화학 물질을 사용하고 에너지와 재료를 소비하는 경우가 많습니다.
모피가 자연적으로 깨끗하게 유지되는 방법을 알면 수자원, 해양 환경, 심지어 의료 분야에서도 오염을 방지할 수 있는 보다 환경 친화적인 솔루션으로 이어질 수 있습니다. 솔루션에는 구부러지고 움직일 수 있는 부품이 있거나 표면에 작은 털이 있는 표면이 포함될 수 있습니다.
모피에 대한 연구는 또한 이러한 포유류가 다양한 환경에서 생존하기 위해 어떻게 진화했는지에 대해 더 많은 것을 보여줍니다.
아직 알려지지 않은 것
동물의 털과 오염 과정은 복잡하기 때문에 우리는 질감과 길이부터 단면 형태와 환경 조건까지 모피의 복잡한 모든 특성이 어떻게 청결에 기여하는지 아직 완전히 이해하지 못하고 있습니다.
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모피의 머리카락 가닥이 항상 개별적으로 움직이는 것은 아닙니다. 동물의 털은 빽빽하게 들어차 있으며 숙주가 움직일 때 문질러서 서로를 청소할 가능성이 높습니다. 비비거나 움직이는 것이 숙주 동물의 청결도에 영향을 미치는지 여부는 아직 알 수 없습니다.
그럼 어쩌지
제 동료들과 저는 털포유류 위생에 관한 수수께끼의 표면만 긁었을 뿐이며, 우리가 테스트할 수 있는 것이 훨씬 더 많습니다. 향후 연구에서는 모피를 박테리아 및 조류와 같은 생물학적 먼지에 노출시키거나 모피 얼룩이 위생에 미치는 역할을 살펴볼 수 있습니다.
오염에 굴복하는 것으로 알려진 유일한 포유류는 나무늘보입니다. 나무늘보의 털에는 조류가 자랍니다.
연구 초록은 흥미로운 학술 연구를 간략하게 요약한 것입니다.
