Az ujjbegy barázdái nem növelik a súrlódást

Közkeletű tévhitet cáfoltak meg kísérleteikkel angol kutatók. Az emberek többségének - a szakemberek zömét is beleszámítva - mindeddig az volt a meggyőződése, hogy az ujjbegy barázdáinak, azaz az ujjlenyomatnak az a legfőbb szerepe, hogy biztosabb fogást adjon az ujjak és a megfogott tárgyak közötti súrlódás növelésével. Az alaposabb mérések azonban rácáfoltak erre.

Mint Roland Ennos, a Manchesteri Egyetem anyagkutatója elmondta, az emberen kívül a többi főemlősnek, valamint a fán mászkáló koaláknak van "ujjlenyomatuk", ezen kívül néhány dél-amerikai majomfaj fogófarkán (amellyel a fákon kapaszkodnak) található bordázott párnaszerű rész. Az ujjlenyomatok szerepéről ezért mindenki azt föltételezte, hogy biztosabb fogást adnak a fákon és más felületeken. Majdnem száz éve tartja magát az elképzelés, hogy az ujjbarázdák növelik a bőr és a megragadott tárgy közötti súrlódást, de eddig senki sem ellenőrizte közvetlenül az elgondolást.

Ennos korábban már előállt egy magyarázattal a szintén csak főemlősöknél előforduló körömmel kapcsolatban. (Szerinte ez a famászást segítő módosulás.) Most arra volt kíváncsi, vajon igaz-e, hogy az ujjbegy barázdái hozzájárulnak a jobb fogáshoz. Peter Warmant, egy egyetemi hallgatót vonta be a kísérletekbe.

Mivel a súrlódás két szilárd anyag között rendszerint attól függ, mekkora erővel nyomódik az egyik anyag a másiknak, ezért Ennosnak és Warmannek ki kellett dolgozniuk egy módszert az ujjbegy és a felület közti súrlódás mérésére. Akrilüveget (plexit) húztak végig Warman ujján úgy, hogy közben mérni tudták az ujj és az akrilüveg között fellépő súrlódást. Ennos egy olyan berendezést tervezett, amely az enyhe simogatástól az erős fogásig terjedő erőt tudott létrehozni, majd rögzítette Warman mutatóujját a szerkezethez, és elkezdte mérni a súrlódást.

Több napi kísérletezés után azonban kiderült, hogy valami nem stimmel a kiindulási feltételezéssel. Ahelyett, hogy a súrlódás a hallgató ujja és az akrilüveg közti nyomás növekedésével arányosan fokozódott volna, sokkal kisebb mértékben növekedett, mint ahogy Ennos feltételezte. Ennos rájött, hogy a bőr "normális" szilárd anyag helyett inkább gumiként viselkedik, ahol a súrlódás a két felület közti érintkezési terület nagyságával arányos.

A kutató kiszámította, hogy a barázdált ujjbegynek a felülettel érintkező területe 33 százalékkal kisebb, mintha sima lenne. Így az ujjlenyomat nem fokozza a súrlódást, mivel csökkenti bőrünknek a tárgyakkal érintkező felületét, sőt bizonyos körülmények közt inkább gyengébbé teszi a fogást.

Ha viszont az ujjbarázdák nem teszik biztosabbá a fogásunkat a sima felületeken, akkor vajon mi célt szolgálnak? Ennos úgy spekulál, hogy az ujjlenyomat másként működik. Valószínűleg durva felületek - például fakérgek - megragadására fejlődött ki az evolúció folyamán, és a barázdák lehetővé teszik, hogy a bőr könnyebben megnyúljon és deformálódjon, amivel óvja az ujjat a sérüléstől. Az is lehetséges, hogy nedves körülmények között a mélyedések a vizet elvezetve mégis javítják a fogást. Más kutatások arra utalnak, hogy az ujjbarázdák növelik az ujjbegyek tapintási érzékenységét. Bármi is a célja a barázdáltságnak, úgy tűnik, hogy az az elmélet, miszerint jobb fogást adva növeli a súrlódást, csupán tévhit.