Vědci z Rice University v Houstonu přišli na to, jak vdechnout mrtvým pavoukům nový život. Závěry své práce popisují v odborném časopise Advanced Science ve článku „Nekrobotika: Biotické materiály jako aktuátory připravené k použití“.
Profesor Daniel Preston a postgraduální studentka Faye Yap v něm popisují, jak dokázali znovu využít mrtvé pavouky jako miniaturní chapadla, ne nepodobná těm, která lze spatřit v některých typech výherních automatů.
K objevu pomohla náhoda
Jak tomu bývá u mnoha vědeckých objevů, i v tomto případě sehrála roli náhoda. „Přenášeli jsme v laboratoři nějaké vybavení a postgraduální studentka Faye si všimla mrtvého pavouka,“ řekl Preston pro deník USA Today. „Viděli jsme, že je celý zkroucený, nohy měl stočené dovnitř. Zajímalo nás, proč tomu tak je.“
Na rozdíl od lidí, kteří mají antagonistické svalové páry (tj. pohyb je vykonáván tím, že se jeden sval stahuje a druhý sval se uvolňuje nebo prodlužuje), funguje pohyb končetin pavouků zcela odlišně. Aby pavouk mohl roztáhnout nohy a pohybovat jimi, musí do nich „čerpat“ kapalinu. Je to svým způsobem podobné jako hydraulické systémy.
Nohy mrtvého pavouka bývají pokrčené, protože neexistuje síla, jež by do nich „čerpala“ kapalinu. Navíc tato kapalina postupem času vyschne. „Když pavouk zemře, tlak již nepůsobí proti ohybovým svalům, což způsobí, že se jeho nohy stočí dovnitř, jak lze běžně pozorovat u uhynulých domácích pavouků,“ uvádí zpráva.
„Když zemřou, ztratí schopnost aktivně vytvářet tlak ve svém těle. Proto se stočí,“ vysvětlila Yap, která chtěla tento mechanismus využít pro reálné aplikace. Následující video ukazuje, jak vědci použili mrtvého pavouka ke zvedání různých předmětů – od plošných spojů, až po jiného pavouka.
Oživení mrtvých pavouků
Preston a Yap dokázali proměnit mrtvé pavouky v miniaturní „nekrobotická“ chapadla tím, že do jejich těl napumpovali malé množství vzduchu. Jednoduše do těla pavouka zavedli podkožní jehlu, utěsnili ji lepidlem, jehlu připojili k injekční stříkačce a pomocí ní ovládali tok vzduchu do těla pavouka a jeho noh.
Přestože je výzkum teprve v počátcích, podle Prestona mají pavoučí chapadla potenciál reálného využití pro „manipulaci v mikroměřítku“ – například při zvedání drobných elektronických součástek. „Těšíme se také na možnost využití pro práci v terénu, kde nám vnitřní poddajnost fluidního uchopovacího mechanismu umožní manipulovat s křehkými nebo choulostivými vzorky,“ řekl Preston.
Na základě matematického škálování vědci zjistili, že malí pavouci ve skutečnosti fungují ještě lépe. Měli by mít vyšší poměr uchopovací síly k hmotnosti chapadla. Ve své zprávě uvedli, že tato chapadla jsou ekologickou alternativou k chapadlům vyrobeným člověkem, protože jsou přirozeně biologicky odbouratelná.
Závěrečná zpráva předpokládá, že životnost pavoučích chapadel lze prodloužit nanesením speciálního povlaku. Nohy testovaných pavouků vydržely až tisíc úchopů, než se začaly opotřebovávat v důsledku dehydratace.
0 Comments :
Post a Comment