8-сантиметровий робот-водомірка бігає по воді за допомогою віял (відео)
Учені створили робота-водомірку, яка ковзає поверхнею води за допомогою віял на лапках. Робот повністю повторює унікальний спосіб пересування справжньої комахи.
Водомірки з роду Rhagovelia дивовижні створіння завдовжки всього 3 мм. На кінцях їхніх довгих лапок, які комахи використовують для пересування, знаходяться перисті відростки. Вони розкриваються подібно до віяла, коли лапка комахи вдаряється об воду. Коли лапки відводяться вперед, віяла починають загрібати воду, допомагаючи водомірці пересуватися ще швидше, пише New Atlas.
Коли лапка витягується з води наприкінці гребка, вологі віяла нагадують мокрий пензель для малювання. Це надає кінцівці більш обтічної форми, коли нога відкидається назад, готуючись до наступного гребка.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Така унікальна особливість лапок дає змогу водоміркам мчати поверхнею води зі швидкістю близько 120 довжин тіла на секунду. Використовуючи віяло на одній лапці, водомірки можуть здійснювати поворот на 90 градусів всього за 50 мілісекунд.
Вчені з Каліфорнійського університету в Берклі, Корейського університету Аджу і Технологічного інституту Джорджії вирішили спробувати відтворити всі ці унікальні вміння.
Професор Дже-Сун Ко з Аджу і науковий співробітник Донджін Кім вивчили механізм роботи цих маленьких віял на лапках комах. Вони з'ясували, що окремі нитки кожного віяла складаються з центральної плоскої, гнучкої, стрічкоподібної смужки, від якої відгалужуються дрібніші борідки. Така конструкція, схожа на перо, дає змогу придаткам розкриватися віялом під водою і використовувати їх як весло.
Також дослідники з'ясували, що поверхневий натяг води розкриває ці нитки віялом. Раніше вчені вважали, що віяла на лапках розкриваються за допомогою мускульної сили. Але виявилося, що зовсім невеликі зусилля потрібні для віял у натягнутому стані під час помаху, але сила не використовується для їхнього розкриття.
На основі цих даних команда створила роботизовану версію комахи і назвала її Rhagobot. Робот вийшов більшим за справжню комаху: його довжина становить 8 см, ширина — 10 см, а висота 1,5 см. На кінці двох його середніх лапок розташовується 1-міліметрове віяло.
Робот, підключений до зовнішнього джерела живлення, важить лише одну п'яту грама. Роботизована водомірка може ковзати поверхнею води зі швидкістю, що дорівнює двом довжинам її тіла за секунду. Вона також здатна здійснювати повороти на 90 градусів зі швидкістю менш ніж за півсекунди.
Автори дослідження кажуть, що такі роботи можуть бути в майбутньому задіяні в пошуково-рятувальних роботах або ж для моніторингу навколишнього середовища.
"Роботизовані віяла можуть розкриватися самостійно, використовуючи тільки силу поверхневого натягу води та гнучку геометрію, як їхні біологічні родичі", — каже старший співавтор дослідження професор Ко.
Нагадаємо, в Африці знайдено комаху, здатну споживати пластик. Дослідники зробили захоплююче відкриття і виявили, що личинки борошняного черв'яка здатні споживати полістирол.