Исследователи, изучающие хвост seahorse, нашли, что хвосты квадратной формы лучше, когда и схватывание и броня необходимы. Открытие могло привести к строительству лучших роботов, систем обороны и медицинских устройств.Хвост seahorse составлен приблизительно из 36 подобных квадрату сегментов, каждый состоявший из четырех L-образных угловых пластин, которые прогрессивно уменьшаются в размере вдоль хвоста. Кредит изображения: Грампластинка / CC 2,0.
Хвосты Seahorse организованы в квадратные призмы, окруженные костистыми пластинами, которые связаны суставами. У многих других существ, в пределах от обезьян грызунам, цилиндрические хвосты.Международная команда ученых во главе с доктором Майклом Портером из Университета Клемсона хотела знать, дает ли форма квадратной призмы seahorse хвостам функциональное преимущество.
“Почти у всех хвостов животных есть круглые или овальные поперечные сечения – но не seahorse’s. Интересно, почему”, сказал доктор Портер, исследование которого было издано в журнале Science.“Также замечательный, квадратные пластины делают хвост seahorse более жестким, более сильным и более стойким, чтобы напрячься в то же время.
Обычно, укрепление любой из этих особенностей ослабит по крайней мере одного из других”.Чтобы узнать, доктор Портер и соавторы создали 3D напечатанную модель, которая подражала квадратной призме seahorse хвоста и гипотетической версии, которая была цилиндрической. Они тогда били модели с резиновым молотком и крутили и согнули их.
“Новые технологии, как 3D печать, позволяют нам подражать биологическим проектам, но также и строить гипотетические модели проектов, не найденных в природе”, сказал доктор Портер.“Мы можем тогда проверить их друг против друга, чтобы найти вдохновение для нового технического применения и также объяснить, почему биологические системы, возможно, развились”.Ученые нашли, что квадратные сегменты хвоста создали больше контактных центров с поверхностью, которую это захватывает когда по сравнению с хвостом с круглыми сегментами.
Кредит изображения: Майкл Портер / Университет Клемсона.Ученые нашли, что квадратный прототип был более жестким, более сильным и более эластичным, чем круглый, когда сокрушено.Квадратный прототип приблизительно вдвое менее был в состоянии крутить, ограничение, которое могло предотвратить повреждение seahorse и дать ему лучший контроль, когда он захватывает вещи.Оба прототипа могли изогнуться 90 градусов, хотя цилиндрическая версия была немного менее ограничена.
“seahorse хвост мог вдохновить новые формы брони. Это могло также привести к поисково-спасательным роботам, которые перемещаются в землю как змея и в состоянии сократиться, чтобы вписаться в ограниченное пространство”, сказал доктор Портер.
“Мы еще не получили это далеко с прикладной стороной вещей, но мы видим большой потенциал с этим устройством, потому что это настолько уникально”.