Речь пойдет о жуках-вертушках. Почему насекомые интересны как объекты изучения ? Исследование этих милых букашек заинтересовало ученых, так как они самые быстроплавающие насекомые в мире, достигают удивительных скоростей, используя стратегию, которую используют быстрые морские млекопитающие и водоплавающие птицы.
Вот что говориться о ник в Векипедии : «жуки-вертушки - это семейство (Gyrinidae ) из водных жуков , которые обычно плавают по поверхности воды, если их не беспокоить, хотя они плавают под водой, когда им угрожает опасность. Свое общее название они получили от привычки быстро плавать кругами в случае тревоги, а также отличаются разделенными глазами, которые, как считается, позволяют им видеть как над водой, так и под водой.»
Жуки длиной в сантиметр могут достигать максимального ускорения 100 метров в секунду и максимальной скорости 100 длин тела в секунду (или одного метра в секунду).
Результаты не только объясняют олимпийскую скорость юла, но и дают ценную информацию для био-дизайнеров надводных водных роботов и беспилотных лодок.
До сих пор исследователи считали, что жуки достигают впечатляющих скоростей с помощью двигательной системы, называемой тягой на основе сопротивления. Этот тип толчка требует, чтобы ноги насекомого двигались быстрее, чем скорость плавания, чтобы ноги могли создавать толчок. Чтобы жуку-вертушке достичь такой высокой скорости плавания, его ногам придется давить на воду с нереальной скоростью.
«Это вполне могло быть подвергнуто сомнению», — сказал Крис Ро, доцент кафедры биологической и экологической инженерии. «Самый быстрый пловец и тяга, основанная на перетаскивании, обычно не сочетаются в одном биологическом виде».
Фактически, быстро плавающие морские млекопитающие и водоплавающие птицы склонны отказываться от тяги, основанной на сопротивлении, в пользу тяги, основанной на подъемной силе, другой двигательной системе
Используя две высокоскоростные камеры, синхронизированные под разными углами, исследователи смогли заснять жука и наблюдать за работой подъемного механизма. Тяга, основанная на подъемной силе, работает как гребной винт, где движение тяги перпендикулярно поверхности воды, устраняя сопротивление и обеспечивая более эффективный импульс, позволяющий развивать большую скорость.
Тяга, основанная на подъемной силе, ранее была обнаружена у крупных организмов, таких как киты, дельфины и морские львы. «В этой работе мы увеличили шкалу длины до одного сантиметра, а это означает, что жуки-вертушки на сегодняшний день являются самым маленьким организмом, который использует тягу, основанную на подъемной силе, для плавания
Мы надеемся, что это побудит биоинспирированных робототехников и другие инженерные сообщества сначала определить правильную физику, а затем попытаться сохранить эту физику при создании робототехники»
ВМС США разрабатывают беспилотные лодки, поскольку традиционная конструкция кораблей ограничена необходимостью сделать лодки гостеприимными для экипажа. Устранив экипаж, лодки могут стать намного меньше и более гибкими. Ученые считают, что небольшой размер, корабельная форма и подъемная сила вертушек хорошо подходят для проектирования роботизированных кораблей.
Возможно скоро мы с вами увидим не только беспилотников в небе, но и на море!
Подпишитесь на мой канал!
Буду рада любому комментарию!
