تأثير زعانف السمكة

يشكل التأثير الميكانيكي الحيوي المفاجئ، الذي تم اكتشافه في الدراسات المورفولوجية لزعانف الأسماك، الأساس لمختلف التطورات المحاكاة الحيوية

ترتبط العديد من تطورات المحاكاة الحيوية بتأثيرات مختلفة. لقد ذكرنا سابقا تأثير اللوتس ואת تأثير مخروط الصنوبر. سنتوسع هذا الشهر في تأثير آخر: تأثير زعانف السمك. ( تأثير فين راي).
هناك أسماك ذات زعانف عظمية، وهي مصنوعة من الجلد المدعم بالعظام أو الأشواك. يمكن أن تحتوي هذه الزعانف على عدة أشواك عظمية، والتي عادة ما تكون ناعمة ومرنة، وأحيانا تكون منفصلة وأحيانا تكون متصلة ببعضها البعض. عندما يتم تطبيق الضغط الجانبي على ذيل الزعنفة، فإن طرف الزعنفة لا ينحني في اتجاه القوة كما هو متوقع، ولكنه يتحرك في الاتجاه المعاكس. ويسمى هذا الإزاحة غير المتوقعة، المعاكسة لاتجاه القوة المطبقة، بتأثير زعانف السمكة. (تأثير فين راي). يقلل هذا التأثير من مقاومة الماء للحركة، مما يسمح للأسماك بزيادة قوة حركات الزعانف في الماء.
يمكن تفسير تأثير زعانف السمكة على النحو التالي: دعامتان متصلتان معًا في نهاية واحدة (على غرار أشواك الزعنفة) تشكلان مثلثًا حادًا. يوجد بينهما دعامات إضافية في هيكل السلم، مما يخلق زاوية واضحة ويبقي الدعامات الطولية منفصلة عن بعضها البعض. عندما يمتد أحد الدعامتين الطوليتين في هيكل الزعنفة من خلال الفتحة المثلثة، ينحني الهيكل إلى الجانب ويشكل هيكلًا مقوسًا، اعتمادًا على عدد الدعامات المتصلة وترتيبها ودرجة صلابتها.

يتم تسجيل التأثير كبراءة اختراع ويتم تطبيقه في سلسلة من المنتجات. هيكل يعتمد على هذا التأثير يجعل من الممكن التعامل مع الأشياء الهشة مثل الحاويات الزجاجية بطريقة تتكيف مع الشكل، ويسمح برفعها وتحريكها دون إنشاء نقاط ضغط.

أحد التطبيقات المحتملة لهذا التأثير هو تصميم مقاعد السيارة المستجيبة للضغط. عند القيادة على منحنى الطريق، سيتم الضغط على السائق الجالس على الكرسي على جانب المقعد. وفي حالة تطبيق تأثير زعانف السمكة على المقعد، فإن الدعامات الطولية ستحافظ على وضعية السائق في المقعد دون ممارسة ضغط عليه.
مثال آخر لتطبيق التأثير هو تطوير شركة Festo - ذراع آلية تعتمد على هيكل خرطوم الفيل. يعتمد المجمع المتصل بالذراع، والمعروف باسم Finray، على مادة رقيقة ومرنة تطوى باتجاه مصدر الضغط، وتسمح بتجميع العناصر الدقيقة والهشة مثل بيض عيد الفصح.

يتعلم أكثر