https://frosthead.com

Kenapa Seahorses Mempunyai Ekor Square

Ekor kuda laut adalah pelengkap yang pelik. Berbeza dengan kebanyakan haiwan, keratan rentas ekor kuda laut dibentuk seperti prisma persegi berbanding silinder biasa. Lebih lanjut meningkatkan mistik mereka, para ekor kuda tidak menggunakan ekor mereka untuk berenang, seperti ikan lain, tetapi sebagai jari gergasi yang digunakan untuk berlabuh pada karang atau merangkak udang yang lazat yang sesat terlalu dekat.

Kandungan Terkait

  • Bentuk Ganjil Seahorse itu menjadikannya Senjata Stealth

Ekor kuda laut begitu idiosinkratik bahawa ia mungkin menjadi aset untuk bidang robotik. Penyelidik Amerika dan Belgium beralih ke hujung ganjil untuk petunjuk tentang bagaimana untuk merancang lebih baik peranti fleksibel tetapi kuat menggenggam. Seperti yang mereka laporkan hari ini dalam Sains, ciptaan yang diilhamkan oleh kuda laut dapat mencari aplikasi dalam misi mencari, menyelamat, industri, perubatan dan banyak lagi.

Walaupun beberapa ekor haiwan mempunyai ekor-monyet, opossum dan chameleons, untuk menamakan beberapa ekor kuda ekor yang unik. Perisai homegrown dalam bentuk plat rangka meliputi ekor badan-ekor seahorses. Walau bagaimanapun, walaupun bahan-bahan yang tegar, ekor kuda harimau hampir sama fleksibel sebagai ekor fleshier dari kediaman tempat tinggalnya.

"Alam menjadikan hal-hal yang cukup kuat untuk tidak memecah, dan kemudian cukup fleksibel untuk melakukan pelbagai atau tugas, " kata penulis akhbar Ross Hatton, pembantu profesor robotika di Oregon State University, dalam satu kenyataan. "Itulah sebabnya kita boleh belajar banyak dari haiwan yang akan memberi inspirasi kepada robot generasi akan datang."

Hatton dan rakan-rakannya memutuskan untuk mempelajari ekor kuda ekor khususnya kerana mereka mengesyaki struktur persegi aneh mesti berkembang untuk sebabnya, dan mungkin mengingatkan haiwan itu dengan beberapa kebolehan yang unik. Untuk meletakkan pengetuk mereka untuk ujian, mereka mencipta model komputer dan representasi dicetak 3-D ekor kuda laut yang dibuat-seperti yang terdapat di alam semula jadi-daripada 36 segmen persegi, yang seterusnya terdiri daripada empat plat L berbentuk. Di tengah-tengah, lajur vertebral dipegang oleh tisu penghubung.

Digunakan lebih untuk menggenggam daripada lokomotif, ekor kuda laut kedua-duanya fleksibel dan unik. (Video hormat Dominique Adriaens, UGent)

Mereka juga mencipta model bercetak digital dan 3-D yang diperbuat daripada struktur bulat yang bertindih-sama dengan bagaimana ekor kuda kuda akan dibina jika ia berbentuk seperti ekor kebanyakan haiwan lain. Penciptaan silinder mereka tidak seperti apa yang terdapat di alam semulajadi, tetapi menciptanya memberikan pasukan perbandingan untuk menguji kebolehan ekor persegi.

Para penyelidik menjalankan eksperimen pada kedua-dua model di mana mereka menggunakan pelbagai derajat tekanan menghancurkan dan memutarbelitkan. Mereka mendapati bahawa walaupun ekor silindris dihancurkan dan rosak sekiranya daya yang mencukupi digunakan, ekor persegi menyala dengan membolehkan platnya yang bonyang meluncur di antara satu sama lain, memecahkan kerosakan jauh dari lajur vertebral dan memberikannya keupayaan untuk menyerap lebih banyak tenaga sebelum ia pecah.

Ini helah mekanikal memberikan ekor kuda laut kekuatan untuk menahan rahang beberapa pemangsa yang akan menjadi, serta keanjalan untuk cepat dan hampir dengan mudah berkelahi kembali ke tempat setelah ia telah dirahasiakan. Lebih-lebih lagi, berbanding dengan ekor bulat, ekor persegi menikmati lebih banyak titik hubungan dengan permukaan yang dimilikinya, membolehkan ia menjadi alat penggenggaman yang lebih teliti. Ekor bulat mempunyai pergerakan yang lebih besar-tetapi kelebihan itu datang pada kos kekuatan dan ketahanan.

Model ekor silinder, kiri, dan ekor prisma persegi. (Michael M Porter, Universiti Clemson)

Di tangan manusia, ekor kuda laut robot boleh menjadi rahmat untuk menyelamatkan celah ketat dalam tubuh manusia dan kemudian melakukan pembedahan, atau untuk menjelajahi celah-celah bangunan runtuh dan menghilangkan serpihan yang menyekat penyelamatan mangsa. Walau bagaimanapun, permohonan itu berkemungkinan bertahun-tahun daripada direalisasikan.

Pada masa yang sama, pasukan itu sekurang-kurangnya menyelesaikan teka-teki mengapa kuda laut mempunyai cerita persegi. Seperti yang mereka nyatakan dalam karya itu, "rekaan kejuruteraan adalah cara yang mudah untuk menjawab soalan biologi sukar difahami apabila data biologi tidak wujud atau sukar diperoleh."

Kenapa Seahorses Mempunyai Ekor Square