Bề mặt cây có nếp gấp biểu bì trơn trượt đối với bọ cánh cứng

Bề mặt cây có phủ lớp sáp ba chiều (3D) đã được biết đến là làm giảm mạnh sự bám dính của côn trùng, dẫn đến bề mặt trơn trượt. Ngoài các lớp sáp biểu bì 3D, các nếp gấp biểu bì là một vi cấu trúc phổ biến được tìm thấy trên bề mặt cây, điều này chưa được nghiên cứu định lượng liên quan đến ảnh hưởng của chúng đối với sự bám dính của côn trùng. Chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm kéo với bọ khoai tây Colorado trên năm bề mặt cây có nếp gấp biểu bì với độ lớn khác nhau. Để so sánh, chúng tôi cũng kiểm tra (i) bề mặt cây bằng phẳng và (ii) bề mặt cây có lớp sáp biểu bì 3D. Lực kéo trên các bề mặt có nếp gấp biểu bì vừa phải, khoảng 0.5 µm cả về chiều cao và độ dày, với khoảng cách từ 0.5–1.5 µm, đã giảm trung bình 88 phần trăm so với bề mặt cây bằng phẳng. Lực kéo giảm ở cùng mức độ với các bề mặt cây được phủ sáp biểu bì 3D. Để xác định đặc điểm bề mặt, chúng tôi đã thực hiện đo góc tiếp xúc tĩnh, điều này cho thấy tác động mạnh mẽ của các nếp gấp biểu bì đối với khả năng ướt của bề mặt. Các bề mặt có nếp gấp biểu bì lớn hơn cho thấy góc tiếp xúc cao hơn, đạt đến mức siêu kỵ nước. Chúng tôi giả thuyết rằng các nếp gấp biểu bì làm giảm sự bám dính của côn trùng chủ yếu do độ thô quyết định, giảm diện tích tiếp xúc thực giữa bề mặt và thiết bị bám dính của côn trùng.