Пятница, 23.10.2026, 00:57 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1155]
Морские чудовища [1092]
Сухопутные твари [932]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1692]
Теория [1276]
Акулы [275]
Бабочки [170]
Грибы [231]
Гусеницы [66]
Дельфины [183]
Ежи [38]
Жуки [122]
Зайцы [34]
Змеи [273]
Кальмары,осьминоги [206]
Киты [307]
Копытные [604]
Кораллы [165]
Кошачьи [849]
Крокодилы [115]
Крысы,мыши [377]
Летучие мыши [180]
Лягушки [217]
Медведи [353]
Медузы,моллюски [236]
Микроорганизмы [643]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [157]
Муравьи [271]
Мухи,комары [301]
Насекомые [429]
Обезьяны [745]
Пауки [353]
Пингвины [104]
Псовые [680]
Птицы [1234]
Пчелы [398]
Ракообразные [210]
Растения [667]
Рыбы [935]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [167]
Сурикаты,грызуны [327]
Тараканы [60]
Улитки [80]
Хамелеоны [19]
Черви [222]
Черепахи [138]
Ящерицы [200]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Ноябрь 2022  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 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: 469 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Таинственный зверь из хроник Колумба (39)

Бигфут прячется поблизости от людей (17)

Умирающие кораллы научились спасаться прикосновением к здоровым (17)

Как в Танзании слонам помогли освоить горы (17)

Крупнейшая из ныне живущих гадюкообразных смертельных змей (24)

Как змеи перекатываются по земле на высокой скорости (16)

Фотографу удалось запечатлеть редчайшего белого оленя (16)

Японские муравьи превратили свой яд в клейкую паутину (22)

Первые обладатели шеи почти не могли вертеть головой (203)

Палеонтологи нашли древнейшую нелетающую птицу (47)

Собаки соотнесли звучание выдуманных слов с геометрическими фигурами (44)

Как сказать кошке на «ее языке», что вы ее любите (46)

Как жало пчелы качает яд после отделения от тела (103)

Как мертвые слоны меняют африканскую саванну (42)

У рыб возле городов обнаружили «эффект фастфуда» (35)

Генетики прочитали ДНК плейстоценовой семги (47)

Укорочение лап помогло ездовым собакам тянуть упряжку (41)

Шмели выжили при длительном приеме однопроцентного раствора этанола (40)

Широкие шейные позвонки у птиц-ныряльщиков сработали как амортизатор (36)

Насекомые обзавелись крыльями всего один раз в истории (42)

Матери свели маленьких орангутанов с ровесниками для игр (100)

Птицы, способные кричать громче отбойного молотка (144)

Амазонский паук сам притворился зомбирующим пауков грибом (49)

Обнаружили самое выносливое пустынное растение (56)

Случайная фотография помогла описать новый вид гигантской кувшинки (50)

Выявили рост численности пчел в зоне эвакуации на «Фукусиме» (52)

Самые тяжелые животные на суше и в океане (44)

Самые ядовитые морские животные в мире (47)

Биологи «заглянули» в геном 194-летней черепахи (54)

Почему большие собаки меньше живут (54)

Приз за снимок озерного монстра по кличке Пепи (144)

Способность экосистем компенсировать исчезновение видов (52)

В Сибири нашли ранее неизвестного вымершего родственника яков (47)

Древнее насекомое назвали в честь пылесоса из «Телепузиков» (56)

У шимпанзе обнаружили разные звуки для разной еды (50)

В подводных каньонах Аргентины обнаружили 57 новых морских видов (116)

Млекопитающее, зубы у которого менялись на протяжении всей жизни (59)

Почему кошки приносят вам свою добычу (59)

Почему нельзя целовать кошек (62)

Почему нельзя убивать пауков (66)

Галактические лучи навредили сердцу крыс (51)

Западного сережчатого личинколюба впервые сняли на видео (59)

Хоры слонов оказались сигналами (58)

Змеи в городах показались людям противнее их сородичей в природе (60)

Движущиеся крылья бабочек ввели хищников в заблуждение (53)

Сообщения о появлении бигфута в Кентукки (268)

Загадочное существо, снятое в Южной Дакоте (129)

Молоко дельфинов впервые изучили на уровне микроРНК (84)

Микрорапторины научились летать независимо от птиц (106)

Орнитологи нашли двух претендентов на звание самых громких птиц (83)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35457)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24893)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23871)

Русские монстры: от древности до наших дней (22416)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18840)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (18008)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (17367)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16914)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16622)

Морского червя приняли за инопланетянина (16553)

Откуда вынырнули русалки? (16429)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15884)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15552)

Неведомое существо обитает в Приморье (15337)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15311)

Логово снежного человека обнаружено в США (14870)

10 неожиданно опасных пород собак (14680)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13965)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13880)

Монстры океанов (13320)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (13158)

Крысы умнее, чем Google (12794)

Кракен - чудовище из морской бездны (12596)

Морской змей в Черном море (12526)

Распутывая ДНК бигфута (12501)

Когда просыпаются русалки (12485)

Львы дружески трутся друг о друга (12373)

Похороны настоящей… русалки (12157)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (12061)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (12055)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (12037)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11968)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11939)

Страшное насекомое замечено в Индии (11927)

Монстры уходят на глубину (11664)

Кого боятся белые акулы (11654)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11616)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11608)

Морские дьяволы (11295)

Хайгейтские вампиры (11208)

Проект "Криптозоология" © 2010-2026 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика