Gyles Lewis
0 
4980
1262
Malé šváby s robustními exoskeletony používají své hlavy „jako automobilový nárazník“, uvedli vědci v nové studii. Když narazí hlava švábů na zeď, její tělo se odrazí vzhůru pod úhlem, což hmyzu umožňuje měřítko svislého povrchu rychleji, než kdyby použilo brzdy.
Přímý přístup švábů k lezení na zeď je tak účinný, že inspiroval vědce k tomu, aby navrhli drobné roboty, které mohou stoupat na zdi jako švábi - pomocí jejich hlav. [6 nejpodivnějších robotů, jaké kdy byly vytvořeny]
Když zvířata procházejí obtížným terénem, souhra mezi jejich smysly a jejich mozky jim pomáhá vyhýbat se překážkám a potenciálně smrtelným nepřesnostem. Strategie švábů však naznačuje, že některá zvířata se spoléhají na své vlastní tělesné tvary, aby je nejen ochránila před srážkami, ale také aby nasměrovaly tuto hybnost do úspěšného únikového manévru, uvedli autoři studie ve studii, která byla zveřejněna online 13. února. v Journal of the Royal Society Interface.
Vědci testovali 18 mužských švábů na papíře lemovaných běžeckých plochách, které skončily ve svislých stěnách, zaznamenávaly vysokorychlostní video rychlostí 500 snímků za sekundu a pomocí softwaru pro sledování pohybu analyzovaly přechod švábů z vodorovné dráhy na svislou zeď.
Pouhým okem to vypadalo, že všechny šváby, které měří zeď, tak hladce provedly, uvedli vědci ve studii. Ale zpomalené záběry vyprávěly další příběh: Švábi použili dvě různé strategie k vyšplhání na zeď, z nichž jedna zahrnovala narazení zdi do jejich hlav, aby se „zvedli“ do horolezecké polohy..
A švábové hlavy byli účinnějšími horolezci, řekl hlavní autor studie Kaushik Jayaram, postdoktorand v oboru materiálových věd a strojírenství na Wyssově institutu na Harvardově univerzitě, .
"V pokusech, ve kterých použili tento přístup typu first-first, jsme zjistili, že poběží asi o 20 procent rychleji, než kdyby přistáli na nohou a poté vyšplhali na zeď," řekl Jayaram.
"Pokud se v přirozeném prostředí snaží uniknout dravci, 20 procentní nárůst rychlosti může být rozdílem mezi životem a smrtí," vysvětlil..
Roboti obvykle procházejí terénem pomocí řady senzorů a vyhlídka na vybudování robota, který by mohl rychle změnit směr stoupání - pomocí hybnosti generované jeho vlastním tvarem těla - byla zajímavou výzvou, řekl Jayaram. Vědci se s tím setkali tím, že navrhli speciální „nos“ pro robota, který jej pomohl postavit vzhůru v pravém úhlu, řekl Jayaram.
Skončili s lichoběžníkovým nosem, přičemž jedna hrana směřovala vzhůru, namontovaná před robotem. Při nárazu by se nos pasl proti zdi a umožnil tělu vzadu vzhůru, řekl Jayaram. Ačkoli švábi nemají nosy, struktura na robotu sloužila stejnému účelu jako hlavy švábů, což umožnilo tělu rychle změnit směr a zároveň ztratit malou hybnost..
Další konstrukce robotů těží z biomechaniky švábů. Schopnost hmyzu se protlačit malými otvory inspirovala inženýry, aby navrhli malého robota, který by se mohl zploštit k zemi, aby proklouzl úzkými trhlinami, což byl jeden den, který by mohl jednoho dne pomoci lokalizovat oběti zemětřesení..
"Příroda může být důležitým učitelem. Dostáváme náznaky, jak by zvířata mohla čelit těmto výzvám, když musí provádět více úkolů současně - běh, horolezectví, práce v prostředích, které neznají," řekl Jayaram.
"Když začneme pracovat ve složitějších prostředích, můžeme se určitě poučit z některých příkladů, které má biologie - a určitě se můžeme také na některých vylepšit," řekl..
Původní článek o .