Інженери з американського Університету Райса продемонстрували, що тіла мертвих павуків зберігають здатність реагувати на зміну внутрішнього тиску. Це дозволяє використовувати їх як контрольовані маніпулятори для керування невеликими об’єктами, а деякі доробки зроблять їх ще ефективнішими і довговічнішими. Можливо, подібний підхід ляже в основу нового і незвичайного напряму «некроботики». Про це розповідається у статті, опублікованій у журналі Advanced Science.
Команда Деніела Престона спеціалізується на розробці роботизованих систем із «нетрадиційних» компонентів, таких як текстиль, еластомери та гідрогелі, пневматичні та навіть хімічні приводи. «Павуки також підпадають під цю категорію, — зазначив професор Престон. — Їх також ніхто досі не використав, але мають непоганий потенціал».
Насправді на відміну від хребетних, які використовують для руху м’язи, павукоподібні застосовують для цього гідравліку. У головогрудині цих тварин розташована камера, заповнена рідиною. Тиск із неї за системою трубочок передається на лапки, змушуючи їх випрямлятися або автоматично стискатися, коли тиск падає. Це робить павуків досить простими, але ефективними гідравлічними системами захоплення.
Щоб продемонструвати оригінальний підхід, інженери експериментували із мертвими павуками сімейства Lycosidae різних розмірів. У головогрудини їм вводили тонку порожню голку і фіксували клеєм, потім до голки приєднували шприц. В результаті при накачуванні повітрям лапки павука розсувалися, а при висмоктуванні його шприцом стискалися. Досліди показали, що ті самі останки працюють протягом більш ніж тисячі циклів, і лише потім тканини і зчленування починають істотно деградувати.
Така система з пневматики та екзоскелету мертвого павука здатна утримувати вантаж у 130% від власної маси. Однак у дрібних павуків цей показник вищий, і вчені вважають, що якщо використовувати останки найкрихітніших видів, можна досягти ще більш вражаючої вантажопідйомності. Крім того, деградацію після 1000 циклів вони пов’язують з дегідратацією – втратою вологи, і цей термін можна буде продовжити, використовуючи полімерне захисне покриття. Можливо, інженерам вдасться навчитися контролювати кожну лапку окремо, як це роблять самі павуки.
Автори настільки впевнені у перспективності нового підходу, що вже дали йому спеціальну назву – «некроботика» (necrobotic). «Існує маса завдань на кшталт «захопити – підняти – перенести», повторюваних маніпуляцій з об’єктами у малих масштабах, – пояснює професор Престон. — Це може бути навіть збирання мікроелектроніки. До того ж павуки біорозкладаються, тому не внесуть додаткового забруднення, що залишається проблемою для традиційніших компонентів».
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Читайте також: