مترجم: رضا محمدی
محققان به تازگی از نتایج پروژه خود برای طراحی یک سیستم روبوتیک الهام گرفته از موجودات جهنده دریایی، برای نشان دادن برخی اصول دینامیک سیالات مؤثر در جهش حیوانات آبی پرده برداشتند.
یونگ محقق این طرح گفت: «ما دادههای مربوط به حیوانات آبی با اندازههای مختلف – از حدود یک میلیمتر تا دهها متر – را که از آب بیرون میجهند جمعآوری کردیم و توانستیم نحوه ارتباط میان حداکثر میزان پرش آنها با وزن بدنشان را نشان دهیم.»
حیوانات در اصل با مقاصد مختلفی دائماً به داخل و خارج آب حرکت میکنند از جمله حیوانات شکارچی که به شکار طعمه میپردازند یا ارتباط برقرار میکنند. یونگ در ادامه بیان کرد: «اما از آنجایی که چگالی آب هزار برابر بیشتر از هواست، وارد شدن به آب یا خروج از آن نیاز به تلاش زیادی دارد، بنابراین حیوانات آبزی با چالشهای مکانیکی مواجهاند.»
وقتی یک شیء - مثلاً یک دلفین یا خرچنگ ریز - در آب میپرد، به وزن آن افزوده میشود. مقداری که «جرم آب جذب شده» نامیده میشود. این جرم آب جذب شده اضافه شده و در امتداد جریان بدن حیوانات آبزی کشیده میشود. این گروه کشف کردهاند که جرم آب جذب شده از این حیث حائز اهمیت است که حداکثر ارتفاع پرش این حیوانات را محدود میکند.
یونگ در ادامه گفت: «ما سعی داریم بفهمیم که سیستمهای بیولوژیک چگونه میتوانند هوشمندانه این چالشها را درک و بر آنها غلبه کنند تا عملکرد آنها را به حداکثر برسانند که این امر خود عملکرد سیستمهای مهندسی برای ورود و خروج آب را روشنتر خواهدکرد.»
اکثر حیوانات آبزی ساده هستند و اثر جرم آب جذب شده را محدود میکنند، بنابراین آب بهراحتی از بدنشان خارج میشود. یانگ افزود: «به همین علت جهندههای خوبی هستند، اما هنگامیکه ما یک سیستم روباتیک مشابه حیوانات جهنده ساخته و امتحان کردیم، به اندازه آن حیوانات نپریدند. چرا؟ روبات ما به اندازه آنها ساده نیست و آب زیادی با خود جابهجا میکند. تصور کنید از یک استخر آب با کت خیس خارج میشوید. احتمالاً به دلیل وزن آب قادر به راه رفتن نخواهید بود.»
روبات ساخت این گروه طرح سادهای شبیه به لولای در با نوار لاستیکی دارد. یک نوار لاستیکی به دور قطر خارجی لولای در که به صورت سه بعدی پرینت شده پیچیده میشود، در حالیکه یک سیم نازک که لولای در را نگه داشته امکان به عقب برگشتن آن هنگام فشار دادن سیال رو به پایین را فراهم مینماید. وی افزود: «این روبات اهمیت آب جذب شده هنگام بیرون پریدن یک شیء از آب را نشان میدهد.»
سپس این گروه سیستم روباتیک خود را اصلاح میکند و پیشرفته میسازد به گونهای که بتواند با بیشترین ارتفاع شبیه ارتفاع پرش حیواناتی، چون خرچنگ ریز یا قورباغه از آب بیرون بپرد.
یانگ بیان کرد: «این سیستم را میتوان برای نظارت در نزدیکی حوضههای آبی به کار برد.»
منبع: ساینس دیلی