27 września, 2022

MSPStandard

Znajdź wszystkie najnowsze artykuły i oglądaj programy telewizyjne, reportaże i podcasty związane z Polską

Naukowcy zamieniają martwe pająki w „roboty śmierci” i boimy się

Naukowcy zamieniają martwe pająki w „roboty śmierci” i boimy się

Gdy Fei Yap, absolwentka inżynierii mechanicznej, zobaczyła martwego pająka zwiniętego w kłębek w korytarzu, skłoniło ją to do zastanowienia się, czy można go wykorzystać jako przedmiot robota.

Zamiana martwych pająków w mechaniczne uchwyty może być dla niektórych przerażającym scenariuszem, ale może przynieść wymierne korzyści. Pajęcze nogi mogą mocno i miękko chwytać duże, delikatne i nieregularne przedmioty, nie łamiąc ich.

Dlatego we współpracy z inżynierem mechanikiem Danielem Prestonem, Yapem i kolegami z Rice University Odkryć Sposób na rozwarcie nóg martwego pająka wilka i chwytanie przedmiotów.

Nazwali ten nowy typ robota „mikrobami”.

Co dziwne, pajęcze nogi nie mają mięśni, które mogłyby się rozciągać, ale zamiast tego poruszają nogami za pomocą ciśnienia hydraulicznego – mają tak zwaną komorę prosoma lub Cephalothoraxktóre kurczą się, co powoduje, że wewnętrzne płyny ustrojowe są w górę ich nóg, powodując ich rozciąganie.

Tak więc zespół włożył igłę do komory prosoma pająka i zapieczętował czubek igły kulką superkleju. Wystarczyło wycisnąć mały podmuch powietrza przez strzykawkę, aby aktywować nogi pająka, osiągając pełny zakres ruchu w mniej niż sekundę.

Yap mówi w wideo Na stronie Uniwersytetu Ryżowego.

„Doceniliśmy to, gdzie chcieliśmy wbić igłę. A kiedy to zrobiliśmy, zadziałało, za pierwszym razem, od razu. Nawet nie wiem, jak to opisać, ten moment.”

Zespół był w stanie sprawić, że martwy pająk chwycił małą kulkę i wykorzystał to doświadczenie, aby określić szczytową siłę chwytu wynoszącą 0,35 miliniutona.

Następnie zademonstrowali użycie martwego pająka do podnoszenia delikatnych przedmiotów i elektroniki, w tym sprawienie, że to sprzęgło gruntowe usunie przewód przymocowany do zworki elektrycznej, a następnie przesunie blok pianki poliuretanowej.

Wykazali również, że pająk może unieść ciężar innego pająka mniej więcej tej samej wielkości.

READ  Helikopter NASA Mars wykrył sprzęt, który pomógł Land Roverowi wytrwać

(Laboratorium Innowacji Preston/Rice University)

Ponieważ pająki wydłużają nogi, wywierając na nie ciśnienie hydrauliczne CephalothoraxKiedy umierają, układ hydrauliczny już nie działa. Wchodzą mięśnie zginaczy nóg pająka okrucieństwo śmierciale ponieważ mięśnie pracują tylko w jednym kierunku, pająk zwija się.

Podczas gdy większość komponentów robotów stworzonych przez człowieka jest bardzo skomplikowana w produkcji, pająki są rzeczywiście złożone (niestety ze względu na arachnofobię) i są dostępne w obfitości.

„Koncepcja maskarady zaproponowana w tej pracy wykorzystuje unikalne projekty stworzone przez naturę, które mogą być złożone lub nawet sztucznie niemożliwe do powielenia” – twierdzą naukowcy w swoich badaniach. papier.

Pająki są również biodegradowalne, więc używanie ich jako części robotów zmniejszy ilość odpadów w robotach.

„Jedną z aplikacji, w której możemy to zobaczyć, jest mikromanipulacja, która może obejmować takie rzeczy jak urządzenia mikroelektroniczne” Mówi Preston w filmie.

Jedną z wad sprzęgła martwego pająka jest to, że zaczyna on ulegać zużyciu po kilku dniach lub po 1000 cyklach otwierania i zamykania.

„Uważamy, że jest to związane z problemami z suchymi złączami. Uważamy, że możemy to przezwyciężyć, stosując powłoki polimerowe”, wyjaśnić Prestona.

Naukowcy eksperymentowali z powlekaniem wilczych pająków woskiem pszczelim i odkryli, że spadek ich masy był 17 razy mniejszy niż w przypadku pająka niepokrytego w ciągu 10 dni, co oznacza, że ​​zatrzymuje więcej wody, a jego układ hydrauliczny może działać dłużej.

To badanie zostało opublikowane w zaawansowana nauka.