Ученые выяснили, что при различных воздействиях скопления муравьев ведут себя подобно жидкостям или твердым телам.
Исследование, проведенное американскими учеными, опубликовано в журнале Nature Materials.

В своей работе ученые рассматривали колонии жалящих огненных муравьев Solenopsidini, способных формировать сложные агрегаты из своих тел. При необходимости они могут строить плоты для избежания наводнений или мосты, чтобы преодолевать препятствия. В экспериментах ученые сжимали группу муравьев между двумя чашками Петри и наблюдали за тем, как колония быстро возвращается к исходной форме — точно так же ведет себя упругое твердое тело. В другой серии опытов исследователи бросали в трубку, наполненную насекомыми, монетки и следили за тем, как муравьи «обтекают» их подобно жидкости.

Для количественных оценок ученые помещали тысячи муравьев в реометр — устройство, предназначенное для исследования упругих свойств жидкостей и твердых тел. Насекомые находились между двумя плоскостями, расстояние между которыми было достаточно малым (3 мм) по сравнению с длиной муравья (около 2 мм), чтобы считать плотность одинаковой по всему слою. Верхний слой вращался с разной скоростью, подвергая агрегат из муравьев деформации сдвига.

Оказалось, что чем больше прикладываемая сила, тем быстрее движется «поток» муравьев. Исследовали отметили, что в некоторый момент живые насекомые «расслаблялись» и вели себя как мертвые: как будто у них есть определенный «переключатель», регулирующий стремление оставаться в агрегате и способность расцепиться во избежание повреждений и смерти. При этом вязкость муравьиной «жидкости» резко уменьшалась, минимизируя возможные повреждения от деформации.

«Если вы разрежете кучу муравьев, то они просто пропустят нож, снова смыкаясь сразу после прохода лезвия. Они словно жидкий металл — как в той сцене из фильма про Терминатора», — поясняют авторы исследования. Они также считают, что изучение свойств муравьев поможет в разработке самовосстанавливающихся материалов.