8-сантиметровый робот-водомерка бегает по воде с помощью вееров (видео)

Водомерки из рода Rhagovelia удивительные создания длиной всего 3 мм. На концах их длинных лапок, которые насекомые используют для передвижения, находятся перистые отростки. Они раскрываются подобно вееру, когда лапка насекомого ударяется об воду. Когда лапки отводятся вперед, вееры начинают загребать воду, помогая водомерке передвигаться еще быстрее, пишет New Atlas.

Когда лапка вытягивается из воды в конце гребка, влажные вееры напоминают мокрую кисть для рисования. Это придает конечности более обтекаемую форму, когда нога откидывается назад, готовясь к следующему гребку.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Такое уникальная особенность лапок позволяет водомеркам мчаться по поверхности воды со скоростью около 120 длин тела в секунду. Используя веер на одной лапке, водомерки могут совершать поворот на 90 градусов всего за 50 миллисекунд.

Ученые из Калифорнийского университета в Беркли, Корейского университета Аджу и Технологического института Джорджии решили попробовать воспроизвести все эти уникальные умения.

Профессор Дже-Сун Ко из Аджу и научный сотрудник Донджин Ким изучили механизм работы этих маленьких вееров на лапках насекомых. Они выяснили, что отдельные нити каждого веера состоят из центральной плоской, гибкой, лентовидной полоски с ответвляющимися от неё более мелкими бородками. Такая конструкция, похожая на перо, позволяет придаткам раскрываться веером под водой и использовать их как весло.

Также исследователи выяснили, что поверхностное натяжение воды раскрывает эти нити веером. Ранее ученые считали, что вееры на лапках раскрываются с помощью мускульной силы. Но оказалось, что совсем небольшие усилия требуются для вееров в натянутом состоянии во время взмаха, но сила не используется для их раскрытия.

На основе этих данных команда создала роботизированную версию насекомого и назвала его Rhagobot. Робот вышел крупнее настоящего насекомого: его длина составляет 8 см, ширина – 10 см, а высота 1,5 см. На конце двух его средних лапок располагается 1-миллиметровые веер.

Робот, подключенный к внешнему источнику питания, весит всего одну пятую грамма. Роботизированная водомерка может скользить по поверхности воды со скоростью равной двум длинам ее тела в секунду. Она также способна совершать повороты на 90 градусов со скорость менее чем за полсекунды.

Авторы исследования говорят, что такие роботы могут быть в будущем задействованы в поисково-спасательных работах или же для мониторинга окружающей среды.

«Роботизированные вееры могут раскрываться самостоятельно, используя только силу поверхностного натяжения води и гибкую геометрию, как их биологические сородичи», - говорит старший соавтор исследования профессор Ко.

Напомним, в Африке найдено насекомое, способное потреблять пластик. Исследователи сделали захватывающее открытие и обнаружили, что личинки мучного червя способны потреблять полистирол.