ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Repovi morskih konjića mogli bi inspirirati novu generaciju robota

Inspiracija za slijedeći veliki tehnološki napredak u polju robotike, vojske i biomedicine mogla bi doći od repa morskog konjića, sudeći po novom istraživanju objavljenom u časopisu Science.

Istraživanje se bazira na zanimljivom izgledu repova morskih konjića i vodi ga Michael M. Porter, docent mehaničkog inženjeringa na Sveučilištu Clemson.

Repovi morskih konjića su oblikovani u četvrtaste prizme okružene koštanim pločama koje su spojene zglobovima. Mnoga ostala bića, od majmuna Novog svijeta do glodavaca, imaju cilindrične repove.

Istraživači su htjeli doznati da li oblik četvrtaste prizme daje morskim konjićima funkcionalne prednosti.

Kako bi to ustanovili, tim je sastavio 3D model koji je oponašao četvrtastu prizmu repa morskog konjića i hipotetsku verziju koja je cilindrična. Nakon toga su istraživači udarali oba modela s gumenim maljevima i savijali ih.

Istraživači su shvatili da je četvrtasti prototip čvršći, tvrđi i otporniji od cilindričnog. Četvrtasti prototip se mogao saviti samo do pola duljine cilindričnog, što je ograničenje koje može spriječiti nastanak štete i pružati veću kontrolu pri hvatanju objekata iz okoliša.

Oba prototipa se mogu saviti otprilike 90 stupnjeva, iako je cilindrična verzija malo manje ograničena.

Velike praktične mogućnosti

Porter je rekao da rep morskog konjića može inspirirati nove oblike oklopa. Također može utjecati na izradu robota koji se mogu kretati po zemlji poput zmija i koje mogu dospjeti u uske prostore.

„Nismo se previše fokusirali na praktičnu primjenu, ali vidimo mnogo potencijala, jer se radi o jedinstvenom obliku“, rekao je Porter.

Koautori studije su Dominique Adriaens sa Sveučilišta Ghent u Belgiji; Ross L. Hatton sa Sveučilišta u Oregonu; i Marc A. Meyers i Joanna McKittrick, oboje sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Diego.

Porter je rekao da je stvorio modele i sakupio podatke za vrijeme doktorskih studija na Sveučilištu u Kaliforniji, San Diego. Doktorirao je u lipnju 2014. i počeo rad na Clemsonu slijedećeg kolovoza. Obavio je cijelu analizu i pisane radove za studiju koja se provodi u Clemsonu.

Za Portera, slijedeći korak je izraditi robota koristeći znanje koje je stekao istraživajući repove morskih konjića. Trenutno se nalazi u ranim stadijima istraživanja s dva profesora sa Sveučilišta Clemson: Ian Walker, profesor u Odsjeku za električki inženjering i računalne znanosti Holcombe, i Richard Blob, profesor biologije.

„Jedan od razloga zašto sam došao na Sveučilište Clemson je bilo ovo istraživanje“, rekao je Porter.

Sveučilište Clemson postaje centar znanja

Anand Gramopadhye, dekan Fakulteta inženjeringa i znanosti, rekao je da Clemson privlači neke od najvećih talenata u zemlji.

Science je vodeći akademski časopis koji podrobno bira što će izdati“, rekao je. „Taj članak pokazuje visoku kvalitetu znanja koju dr. Porter donosi na Sveučilište Clemson. Čestitam njemu i njegovom timu.“

Science je najveći općeznanstveni časopis na svijetu kojeg recenziraju znanstvenici.

Godinama su inženjeri dobivali inspiraciju iz prirode ne bi li stvorili nekakve nove tehnologije. Porterova studija je napravila upravo to, ali je otišla i korak dalje. Istraživači su se okoristili inženjeringom ne bi saznali nešto više o prirodi.

Nove tehnologije, kao npr. 3D printanje, omogućuje istraživačima da „naprave idealne modele prirodnih sustava kako bi bolje spoznali njihove različite funkcije“, rekao je Porter.

„Ova studija pokazuje da su dizajni u inženjerstvu korisni načini odgovaranja na pitanja iz biologije gdje su biološki podaci teški za pribaviti ili nedostupni“, u članku su napisali istraživači. „Također, shvaćanjem uloge mehanike kod dizajna inspiriranog biologijom može nam pomoći da osmislimo tehnologije inspirirane morskim konjićima u razne svrhe u robotici, vojsci ili biomedicini.“

Pohvale je uputio i Melur K. Ramasubramanian, voditelj odsjeka mehaničkog inženjeringa.

„Dr. Porter je već ostavio traga iako je na Clemsonu prisutan tek kraće vrijeme“, rekao je Ramasubramanian. „Izuzetno nam je drago što je s nama u odsjeku mehaničkog inženjeringa.“

Izvor: Sveučilište Clemson

Podijeli.