https://frosthead.com

מדוע סוסי ים זנבות מרובעים

זנבות סוסון ים הם נספחים ייחודיים. בשונה מאלה של מרבית בעלי החיים, חתך הרוחב של זנב סוסון הים מעוצב כמו פריזמה מרובעת ולא הצילינדר הרגיל. בהגדלת יתר המיסטיקה שלהם, סוסי הים אינם משתמשים בזנבותיהם לשחייה, כמו שעושים דגים אחרים, אלא כאצבעות ענק המשמשות לעיגון על אלמוגים או לחטיפת שרימפס טעים המתועדים קרוב מדי.

תוכן קשור

  • הצורה המוזרה של סוסון הים הופכת את זה לנשק של התגנבות

זנב סוסון הים הוא כה אידיוסינקרטי, שהוא עשוי להיות נכס לתחום הרובוטיקה. חוקרים אמריקאים ובלגים פונים לקצה הקצה המוזר בגלל רמזים כיצד לתכנן טוב יותר מכשירי אחיזה גמישים אך חזקים. כפי שהם מדווחים היום במדע, יצירות בהשראת סוסים-ים יכולות למצוא יישומים במשימות חיפוש והצלה, תעשיה, רפואה ועוד.

בעוד שלמספר בעלי חיים יש זנבות לפני-העקב - קופים, אופוסומים וזיקיות, בכדי לציין כמה בלבד - זנבו של סוסון הים חזק במיוחד. שריון ביתי בצורת לוחות שלד מכסה את גופות סוסי הים - כולל זנב. עם זאת, למרות החומרים הנוקשים, זנב סוסון הים גמיש כמעט כמו זנבותיהם הבשרניים של עמיתיהם היושבים ביבשה.

בהצהרה נאמר כי "הטבע גורם לדברים להיות מספיק חזקים כדי לא להישבר, ואז להיות מספיק גמישים בכדי לבצע מגוון רחב של משימות או משימות, " אומר ההצהרה כי אחד מחברי הנייר, רוס האטון, פרופסור לרובוטיקה באוניברסיטת אורגון. "זו הסיבה שאנחנו יכולים ללמוד הרבה מבעלי חיים שיעניקו השראה לדור הבא של הרובוטים."

האטון ועמיתיו החליטו ללמוד זנבות סוסון ים במיוחד מכיוון שהם חשדו כי המבנה המרובע המוזר כנראה התפתח מסיבה כלשהי, ואולי מחדיר את אותם בעלי בעלי יכולות ייחודיות. כדי להעמיד את תחושת המבחן שלהם, הם יצרו דגמי מחשב וייצוגים מודפסים תלת-ממדיים של זנבות סוסון ים שהורכבו - כמו אלה שנמצאים בטבע - מתוך 36 מקטעים מרובעים, המורכבים בתורם מארבע לוחות בצורת L. במרכז, עמוד החוליה מוחזק במקום על ידי רקמת חיבור.

זנבות סוסי הים משמשים יותר לתפיסה מאשר לתנועה, הן גמישות והן חזקות באופן ייחודי. (הסרטון באדיבות דומיניק אדריאנס, אוגנט)

הם גם יצרו מודל מודפס תלת מימדי דיגיטלי ועשוי מבנים עגולים חופפים - המקבילה לאופן בו יבנה זנב סוסון ים אם היה מעוצב כזנבות של רוב בעלי החיים האחרים. היצירה הגלילית שלהם אינה דומה לשום דבר שנמצא בטבע, אך יצירתם נתנה לצוות נקודת השוואה לבחינת יכולותיו של הזנב המרובע.

החוקרים ערכו ניסויים בשני הדגמים שבהם הפעילו דרגות לחץ שונות ומעוותות. הם גילו שבעוד שהזנב הגלילי נפגע ונפגע אם מופעל מספיק כוח, הזנב המרובע נשטף החוצה בכך שהוא מאפשר לצלחות הגרמיות שלו לגלוש זו לצד זו, תוך הסחת הנזק הרחק מעמוד החוליה ומעניק לו את היכולת לספוג יותר אנרגיה לפני זה שבור.

הטריק המכני הזה נותן לזנבו של סוס הים את הכוח לעמוד לסתותיהם של כמה טורפים עתידיים, כמו גם את האלסטיות לסחרר במהירות וכמעט ללא מאמץ למקומו לאחר שלא הותל. יתר על כן, בהשוואה לזנב מעגלי, הזנב המרובע נהנה מנקודות מגע יותר עם המשטחים עליהם הוא תופס, ומאפשר לו להיות מכשיר אחיזה יותר דק. לזנב העגול היה טווח תנועה גדול יותר - אך יתרון זה הגיע במחיר של חוזק ועמידות.

דגמי הזנב הגלילי, השמאלי והזנב הפריזמה המרובע. (מייקל מ 'פורטר, אוניברסיטת קלמסון)

בידי בני אדם, זנב סוסוני ים רובוטי יכול להיות יתרון לניווט בבטחה בסדקים הדוקים בגוף האדם ואז לביצוע ניתוחים, או לבדיקת גרועי הבניין שקרס והסרת פסולת החוסמת את הצלת הקורבן. עם זאת, ככל הנראה יישומים אלה רחוקים ממימוש.

בינתיים, הצוות לפחות פתר את החידה שבגללה סוסי ים יש סיפורים מרובעים. כפי שהם מציינים בעיתון, "עיצובים הנדסיים הם אמצעים נוחים לענות על שאלות ביולוגיות חמקמקות כאשר נתונים ביולוגיים אינם קיימים או קשים להשגה."

מדוע סוסי ים זנבות מרובעים