Створено робот, що імітує потужний удар раку-богомола

Серед іншого, раки-богомоли відомі тим, що володіють найшвидшим ударом серед усіх живих істот. Вчені з Гарварду створили механізм, що імітує цей удар, і вважають, що він може відкрити нові можливості для людських технологій.

Ротоногі відомі завдяки своїй здатності «вистрілювати» кінцівками в бік жертви швидше, ніж куля, що вилітає зі стовбура. Вчені відтворили цей механізм у спробі вивчити його незвичайну поведінку

Щоб завдати смертельного удару, ротоноге (так називається цей загін ракоподібних) починає зі створення тиску в м'язах двох булавовидних придатків. У сухожиллях цих м'язів є дві невеликі структури, відомі як склерити. Вони працюють як селище, спочатку утримуючи «підпружинені» м'язи у відведеному положенні, а потім дозволяючи їм вивільнити накопичену енергію в одному короткому імпульсі. В результаті обидва придатки атакують ціль швидше, ніж куля, що виходить з пістолета.

Одна річ, яка була відзначена раніше, полягала в тому, що існує невелика затримка між вивільненням придатків склеритами і просуванням їх вперед. Щоб краще зрозуміти, якій меті служить цей механізм, команда Гарвардського університету на чолі з професором Робертом Вудом побудувала 1,5-грамового «робота» розміром з креветку, який копіює механізм атаки раків-богомолів.

Хоча пристрій не до кінця відповідає швидкості удару креветки, він здатний рухатися швидше, ніж будь-який аналог в тому ж масштабі - кінцівка робота розвиває швидкість до 26 метрів в секунду. На додачу, як і у випадку з ротоногим, було виявлено, що, коли привід (еквівалентний склеритам) відпускає кінцівку, відбувається затримка перед її безпосереднім «пострілом» вперед.

Знявши атаку раку і робота на високошвидкісну камеру і провівши аналіз отриманих кадрів у слоу-мо, вчені прийшли до висновку, що після вивільнення склеритів структура самих м'язів служить свого роду вторинною витівкою. Таке розташування допомагає контролювати рух придатків, утримуючи їх на місці до тих пір, поки вони не досягнуть точки перекидання, в якій вони і вилітають вперед.

"Цей процес контролює вивільнення накопиченої упругої енергії і фактично збільшує механічну потужність системи, - пояснює аспірантка Емма Стейнхардт. - Геометричний процес фіксації показує, як організми генерують надзвичайно високе прискорення під час таких коротких рухів ".

Тепер у інженерів є надія, що нове розуміння механізму атаки раків-богомолів одного разу призведе до розширення функціональних можливостей роботів та інших пристроїв. Результати їх роботи опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.