Naučnici su mrtve pauke pretvorili u nekrobote
Pauk — nekrobot
U novoј oblasti nauke nazvanoј „nekrobotika”, istraživači su pretvorili leševe vučjih paukova u hvataljke koje mogu da manipulišu predmetima. Sve što je tim trebalo da uradi, bilo je da ubode iglom šprica u leđa mrtvog pauka.
Korišćenje pauka nekrobota kao oruđa za prihvatanje drugog pauka
Izvor fotografije: https://www.sciencenews.org/wp-content/uploads/2022/08/080322_as_spider_feat.jpg
Ideja je nastala iz jednostavnog pitanja, objašnjava Fej Jap, mašinski inženjer na Univerzitetu Rajs u Hjustonu, a ono glasi: „ Zašto se pauci sklupčaju kada uginu?”
Odgovor:
Dok ljudi pomeraju svoje udove koristeći parove antagonističkih mišića, poput bicepsa i tricepsa, paukove noge sadrže samo jedan mišić koji vuče nogu ka unutra. Pauci su „hidraulične mašine”. Oni kontrolišu koliko im se noge ispravljaju tako što istiskuju krv u njih. Mrtvi pauk više nema taj krvni pritisak, pa mu se noge odmah nakon smrti sklupčaju.
Naučnici sa Univerziteta Rajs su ovaj fenomen predupredili veštačkim ubrizgavanjem vazduha u noge pauka – baš kao što bi se tečnost ubrizgavala dok su bili živi.
Objavili su video koji pokazuje kako to funkcioniše. Pauku bi se ubrizgao vazduh kako bi raširio noge oko nekog predmeta. Zatim, dok se izvlači taj vazduh, noge bi se skupile i uhvatile taj predmet. Tada biste mogli da podignete predmet baš kao što bi to uradila mehanička hvataljka. Vučji pauk na kojem su radili stručnjaci sa Univerziteta Rajs mogao je da podigne do 130 % svoje telesne mase.
Princip funkcionisanja nekrobota
Izvor slike: https://imgnew.outlookindia.com/uploadimage/library/16_9/16_9_5/IMAGE_1659275788.webp
Praktična primena
Iako mogućnost pretvaranja mrtvih paukova u mehaničke hvataljke zvuči neverovatno, da li zaista postoji mogućnost za praktičnu primenu?
U industriji postoji problem premeštanja predmeta, koji bismo na ovaj način mogli da rešimo. Konkretno, primena biofizike, pomogla bi pri repetitivnim zadacima kao što su sortiranje ili pomeranje objekata u malim razmerama, a možda čak i pri izvršavanju sitnijih mehaničkih radova, poput sklapanja mikroelektronike.
„Još jedan vid primene mogao bi da bude hvatanje manjih insekata u prirodi, jer je sama po sebi ovakva naprava kamuflirana”, rekla je vodeća autorka studije i student, Fej Jap.
Ovde, nažalost postoje i problemi. Sam leš pauka bi verovatno imao problema kao robot, jer ne bi radio dosledno kao „čvrsti roboti” i njegovo telo bi se vremenom raspalo. Ipak, pauci definitivno mogu ponuditi lekcije inženjerima.
Šta smo iz ovoga zaključili?
U ovom radu naučnici su dopunili koncepte bioinspirisanog dizajna i biohibridnih sistema uvođenjem nove oblasti istraživanja koju su, kao što je gore spomenuto, nazvali „nekrobotika”. Dizajn i izrada čvrstih robota često podrazumeva složene i manje interesantne procese. Uspon meke robotike na ovaj način uspešno je zaobišao neke od ovih složenih zahteva za proizvodnju; nekrobotika, međutim, zaobilazi najveći deo procesa proizvodnje tako što uključuje biotičke materijale kao robotske komponente spremne za upotrebu – u ovom slučaju, prenamenili su mrtvog pauka u nekrobotičku hvataljku. Pokazali su da je nekrobotička hvataljka u stanju da uhvati predmete koji su: delikatni, imaju nepravilnu geometriju i veću masu. Takođe, moguće je modulisati primenjenu silu hvatanja menjanjem pritiska hvatanja nekrobotičkog hvatača za primenu u zadacima koji zahtevaju sile inteziteta nekoliko desetina do stotina µN. Pošto je najveći deo ove nekrobotičke hvataljke napravljen od biorazgradivih materijala, neće značajno doprineti tokovima otpada, a koncept nekrobotike bi mogao da igra ulogu u inspirisanju održivije proizvodnje, kako bi se smanjilo nakupljanje tehnološkog otpada. Štaviše, korišćenjem biotičkog materijala kao pokretača, možemo iskoristiti inherentna svojstva materijala, kao što su biorazgradljivost i sposobnost kamufliranja, kako bismo ih potencijalno primenili u prirodi i da bismo uhvatili male i delikatne uzorke na nenametljiv i ekološki način. Ovaj rad predstavlja prvi korak u ovom novom pravcu istraživanja, za koji očekujemo da će se proširiti na kretanje nekrobota nezavisnim aktiviranjem svake noge pauka, kao i korišćenje biotičkih materijala dobijenih od drugih stvorenja sa sličnim hidrauličkim karakteristikama.
Izvori:
- T.F. Yap et al. Necrobotics: Biotic materials as ready-to-use actuators. Advanced Science. Published online July 25, 2022. doi: 10.1002/advs.202201174.
