Четверг, 25.04.2024, 16:35 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [786]
Снежный человек [1071]
Морские чудовища [986]
Сухопутные твари [881]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1467]
Теория [1197]
Акулы [263]
Бабочки [154]
Грибы [209]
Гусеницы [60]
Дельфины [170]
Ежи [35]
Жуки [114]
Зайцы [31]
Змеи [250]
Кальмары,осьминоги [187]
Киты [283]
Копытные [569]
Кораллы [150]
Кошачьи [790]
Крокодилы [112]
Крысы,мыши [349]
Летучие мыши [159]
Лягушки [193]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [208]
Микроорганизмы [604]
Морские звезды [38]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [243]
Мухи,комары [279]
Насекомые [381]
Обезьяны [628]
Пауки [312]
Пингвины [93]
Псовые [634]
Птицы [1110]
Пчелы [343]
Ракообразные [194]
Растения [596]
Рыбы [868]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [147]
Сурикаты,грызуны [296]
Тараканы [56]
Улитки [76]
Хамелеоны [17]
Черви [204]
Черепахи [130]
Ящерицы [187]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Ноябрь 2022  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2022 » Ноябрь » 15 » Ученые разобрались с прыжками ногохвосток и повторили их принципы в роботе

20:23
Ученые разобрались с прыжками ногохвосток и повторили их принципы в роботе

Биологи и инженеры из Кореи и США детально исследовали все этапы прыжка ногохвосток вида Isotomurus retardatus. Ученые выяснили, что в отрыве, полете и приземлении огромную роль играют коллофоры, торчащие из брюшка животных. На базе понятых принципов авторы изготовили робота с сопоставимой эффективностью приземления. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Инженеры довольно часто заимствуют у природы принципы работы отдельных элементов механизмов или структуру материалов. Со временем подобные исследования объединили термином биомиметика. Наблюдая за животными, специалисты учат своих роботов летать, приземляться, взбираться по стенам, безопасно падать, ходить по дну и многому другому. Все это невозможно без достижений биомеханики, которая изучает живые организмы в техническом контексте.

В этом ключе большой интерес для исследователей представляют ногохвостки или коллемболы — класс членистоногих, близкий к насекомым. Эти животные обладают прыгательной вилкой (фуркой), то есть отростком на нижней части брюшка, который помогает им отталкиваться от поверхности и совершать прыжки. И если способность ногохвосток к прыжкам ученые уже исследовали довольно хорошо и даже изготовили робота, прыгающего по такому же принципу, то приземление этих членистоногих долгое время считалось неконтролируемым. Вместе с тем для коллембол, живущих у воды, аккуратное приземление критично в силу большого эволюционного давления со стороны водных и наземных хищников.

Биологи и инженеры из Кореи и США при участии Саада Бхамла (Saad Bhamla) из Технологического института Джорджии провели подробное биомеханическое исследование различных этапов прыжка коллембол Isotomurus retardatus и выяснили, что эти животные способны выполнять направленные прыжки, быстрое выравнивание в воздухе и почти идеальное приземление на поверхность воды. Построив подробную модель процесса и верифицировав ее в наблюдениях с помощью высокоскоростной съемки и экспериментов в аэродинамической трубе, ученые использовали ее для создания биомиметического робота.

На первом этапе авторы разобрались с прыжками ногохвосток, которые те совершают за счет выбрасывания фурки. Оцифровка 27 высокоскоростных записей позволило разделить их на две большие группы: катапультирование под большим углом к поверхности и полет почти вровень с водой. В последнем случае большую роль играло капиллярное сцепление коллофора – небольшой трубки, выходящей из первого брюшного сегмента – с водой. В некоторых прыжках этот придаток даже не терял контакта с поверхностью.

На этом роль коллофора не закончилась. Ученые заметили, что при катапультировании к придатку остается прилипшей небольшая капелька воды, масса которой составляет в среднем три процента массы тела животного. Моделирование и эксперименты в аэродинамической трубе с живыми и мертвыми ногохвостками показали, что это утяжеление вместе с выгибанием тела в виде буквы U дает коллемболам механизм пассивной ориентации в воздухе брюшком вниз, делая их похожими на волан для бадминтона. Это происходит менее чем за 20 миллисекунд, что является рекордом для бескрылых животных.

В результате, помогая себе усиками и вилкой, в 85 процентов случаев коллемболы приземлялись на брюшко. Вдохновившись этим механизмом, авторы изготовили катапультирующегося робота. Эксперименты с различной его конфигурацией подтвердили, что добавление грузика, имитирующего каплю, и усилителей сопротивления воздуха действительно увеличивают стабильность приземления, доводя его успешность до 75 процентов.

Коллофоры оказались важны и при приземлении. Выяснилось, что при правильном приземлении именно эти отростки первыми касаются воды. Возникающая в этот момент капиллярная сила сцепления гасит энергию падения и препятствует последующим нестабильным подпрыгиваниям, которые ученые наблюдали, заставляя ногохвосток приземляться на сухую поверхность. В совокупности все исследованные авторами механизмы помогают ногохвосткам Isotomurus retardatus быстро и эффективно двигаться по поверхности воды и избегать хищников.

https://nplus1.ru/news/2022/11/10/springtails-jumping

Категория: Насекомые | Просмотров: 233 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

На темп и ритм птичьего пения повлияли гены (12)

Куры покраснели от эмоций (10)

На обочине дороги в Огайо заметили животное, истребленное 200 лет назад (9)

У черных ревунов обнаружили эффект дорогого врага (11)

Первые биолюминесцентные организмы появились 540 млн лет назад (9)

Клонировали еще двух вымирающих американских хорьков (10)

Поляризованный лунный свет помог муравьям отыскать путь домой (34)

Акулы предпочитают жить в теплой воде с температурой 20-22 градуса (20)

У миног нашли зачатки симпатической нервной системы (42)

Молодые самцы лазоревок уступили чужих самок старшим сородичам (22)

Палеонтологи открыли древнюю гигантскую змею (45)

Как работает антимикробный пептид из морского червя (24)

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища (58)

Обнаружили останки крупнейшего ихтиозавра Земли (48)

Описали новый вид древних гигантских кенгуру (40)

Микробиологи рассказали о бактериальном вампиризме (32)

Шмели живут под водой неделю (30)

Новый микроорганизм назвали в честь братьев Стругацких (32)

Подземного муравья из Австралии назвали в честь Волан-де-Морта (27)

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией (113)

Огромный осьминог, съевший лошадь (76)

Фото странного существа в реке Гудзон (77)

Грязный воздух изменил половые предпочтения насекомых (43)

Выяснили причину специфического запаха кошачьих меток (43)

Неизвестные ископаемые кости приписали гигантскому ихтиозавру (49)

Взрослые городские гульманы оказались левшами (41)

Рейнджеры сфотографировали редкое животное в австралийской глубинке (48)

Младшие птенцы удодов оказались консервами (50)

Изменение климата ухудшит зрение осьминогов (35)

Секрет слаженной работы термитов при строительстве гнезд (24)

Динозавры нарушили закон зависимости размеров от широт (29)

Необычно огромные глаза многощетинкового червя (31)

Как видят наш мир собаки и кошки (40)

Обнаружили в клетках мозга млекопитающих "вечные" РНК-молекулы (24)

Описали неизвестного ископаемого дельфина с необычным способом питания (40)

Каждая третья человекообразная обезьяна может исчезнуть с лица земли (26)

Новые фото Лох-Несского чудовища (144)

Охотник на бигфута обратился в департамент шерифа (58)

Бактерии способны вырабатывать стационарные спиральные волны (32)

Змеи узнали себя в «зеркальном тесте» (33)

Скорость роста исключили из факторов победы динозавров над современниками (39)

Описан скелет тиктаалика - одного из первых выходцев на сушу (43)

Открыли новый ископаемый вид ручейников (75)

Розовую рыбу с руками сняли среди обломков затонувшего парохода (64)

Нового геккона из Индии назвали в честь ван Гога (52)

Птицы закодировали информацию штрих-кодами (51)

Сфотографировали одну из самых редких колибри (48)

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды (103)

В Приморском океанариуме медуза цианея волосистая впервые дала потомство (46)

Численность половины видов пчел в засушливых местообитаниях сократится к концу века (40)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34335)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (22581)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (21980)

Русские монстры: от древности до наших дней (20812)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16374)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (15999)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15532)

Морского червя приняли за инопланетянина (15032)

Откуда вынырнули русалки? (14844)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (14622)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14371)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14129)

Неведомое существо обитает в Приморье (13750)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (13604)

Логово снежного человека обнаружено в США (13390)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (12904)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12005)

10 неожиданно опасных пород собак (11696)

Монстры океанов (11689)

Чупакабра добралась до Воронежской области (11590)

Морской змей в Черном море (11401)

Кракен - чудовище из морской бездны (11162)

Похороны настоящей… русалки (11141)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (10995)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (10761)

Страшное насекомое замечено в Индии (10704)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (10698)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (10643)

Распутывая ДНК бигфута (10619)

Крысы умнее, чем Google (10539)

Львы дружески трутся друг о друга (10495)

Когда просыпаются русалки (10474)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10338)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10197)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10170)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (10046)

Монстры уходят на глубину (10007)

Кого боятся белые акулы (9949)

Морские дьяволы (9827)

Хайгейтские вампиры (9748)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика