Der Er En Årsag Kærlighedskærlighed, Der Slår Deres Hoved I Mure

{h1}

Kakerlakker tager hovedet på hindringer.

Hvis du kørte med høj hastighed, ville du sandsynligvis bremse eller stoppe for at undgå at bashing i en truende forhindring. Men snuppende kakerlakker plejer sig ind i vægge først og først og fremmest, og det ser ud til at fungere til insekternes fordel, viser ny forskning.

Små kakerlakker med robuste exoskeletoner bruger deres hoveder "som en bilkofanger", rapporterede forskere i en ny undersøgelse. Når et slagtende knusts hoved rammer en mur, reagerer kroppen opad i en vinkel, der gør det muligt for insektet at skala den lodrette overflade hurtigere, end hvis det havde bremset.

Kakerlakkerne går i gang med vægklatring så effektivt, at det inspirerede forskerne til at designe små robotter, der kan opveje vægge som kakerlakkerne gør - ved at bruge deres hoveder. [De 6 Strangest Robots Ever Created]

Når dyrene navigerer i vanskeligt terræn, hjælper et samspil mellem deres sanser og deres hjerner dem med at undgå hindringer og potentielt fatale fejltagelser. Men kakerlakkernes strategi tyder på, at nogle dyr stole på deres egen kropsformer for ikke alene at beskytte dem mod kollisioner, men også at kanalisere det momentum i en vellykket flyvemanøvre, rapporterede forfatterne i undersøgelsen, som blev offentliggjort den 13. februar i Journal of the Royal Society Interface.

Forskerne afprøvede 18 mandlige kakerlakker på papirkantede løbeoverflader, der afsluttedes i lodrette vægge, optagede højhastighedsvideoer ved 500 billeder i sekundet og ved hjælp af bevægelsessporingssoftware til analyse af kyllingernes overgang fra vandret spor til lodret væg.

Til det blotte øje så det ud som alle kakerlakkerne, der skrællede væggen, gjorde det så problemfrit, konstaterede forskerne i undersøgelsen. Men slow motion-optagelserne fortalte en anden historie: Kakerlakkerne brugte to forskellige strategier til at klatre op ad væggen, hvoraf den ene involverede at ramme væggen med deres hoveder for at "løfte" i en klatretøjning.

Roaches, der opkræves ved vægge, får en start i at klatre dem.

Roaches, der opkræves ved vægge, får en start i at klatre dem.

Kredit: Copyright Journal of the Royal Society Interface

Og de forreste kakerlakker var mere effektive klatrere, studiechefens forfatter, Kaushik Jayaram, en postdoktor i Material Science og Mechanical Engineering med Wyss Institute ved Harvard University, fortalte WordsSideKick.com.

"I de forsøg, hvor de brugte denne første gangs tilgang, bemærkede vi, at de ville køre omkring 20 procent hurtigere end hvis de landede på deres ben og derefter klatrede op ad muren," sagde Jayaram.

"I et naturligt miljø, hvis de forsøger at komme væk fra en rovdyr, kunne en 20 procent stigning i hastigheden være forskellen mellem liv og død," forklarede han.

Roboter navigerer typisk terræn ved hjælp af en række sensorer, og udsigten til at bygge en robot, der hurtigt kunne ændre retningen til at klatre - ved hjælp af momentum genereret af sin egen kropsform - var en spændende udfordring, sagde Jayaram. Forskerne mødte det ved at designe en særlig "næse" til roboten, der hjalp med at kaste den opad i lige den rigtige vinkel, sagde Jayaram.

En rob-inspireret robot tackler en væg ved hjælp af insekternes hoved-tilnærmelse.

En rob-inspireret robot tackler en væg ved hjælp af insekternes hoved-tilnærmelse.

Kredit: Copyright Journal of the Royal Society Interface

De endte med en trapezformet næse med en kant pegende opad, monteret foran robotten. Ved indvirkning ville næsen græsse mod væggen og gøre det muligt for kroppen at bakke op, sagde Jayaram. Selvom kakerlakker ikke har næser, fungerede strukturen på roboten med samme formål som kakerlakkenes hoved, hvilket gør det muligt for kroppen at ændre retning hurtigt, mens man taber lidt momentum, rapporterede forfatterne.

Andre robot designs har draget fordel af biomekanikken af ​​kakerlakker. Insekternes evne til at presse sig gennem små åbninger inspirerede ingeniører til at designe en lille robot, der kunne fladte sig selv til jorden for at glide igennem smalle revner, en oplevelse, der en dag kunne hjælpe med at lokalisere ofre for jordskælv, rapporterede WordsSideKick.com tidligere.

"Naturen kan være en vigtig lærer. Vi får hints om, hvordan dyr kan stå over for disse udfordringer, når de skal udføre flere opgaver på samme tid - løber, klatrer, opererer i miljøer, som de ikke ved," sagde Jayaram.

"Når vi begynder at operere i mere komplekse miljøer, kan vi helt sikkert lære af nogle af de eksempler, som biologi har - og vi kan bestemt også forbedre på nogle også," sagde han.

Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com