يمكن أن يتقلص ذيل فرس البحر إلى نصف سمكه دون التسبب في ضرر دائم لفقرات فرس البحر. ويأمل الباحثون في استخدام بنية مماثلة لمختلف تطبيقات المحاكاة الحيوية.
بقلم: يائيل هالفمان كوهين
يمكن أن يتقلص ذيل فرس البحر إلى نصف سمكه دون التسبب في ضرر دائم لفقرات فرس البحر. ويأمل الباحثون في استخدام بنية مماثلة لمختلف تطبيقات المحاكاة الحيوية.
كان المهندسون في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو يبحثون عن هيكل طبيعي قوي وصلب وخفيف ومرن كنموذج للذراع الآلية. في بداية البحث، قمنا بفحص دروع الحيوانات المختلفة، بما في ذلك المدرع والتماسيح وقشور الأسماك. بعد ذلك، ركز على ذيل فرس البحر.
يتميز ذيل فرس البحر ببنيته المرنة والقوي وقدراته على الإمساك. يسمح الذيل بتثبيت/إمساك المرجان أو الطحالب، مما يساعد فرس البحر على الاختباء من الحيوانات المفترسة مثل السلاحف البحرية وسرطان البحر والطيور. الذيل مرن لغرض الإمساك، ولكنه قوي أيضًا لغرض حماية الأعضاء الداخلية لفرس البحر مثل الفقرات. حتى الآن لم يتم دراسة ذيل فرس البحر كدرع.
خلال الدراسة، تم فحص رد فعل ذيل فرس البحر على أفعال مختلفة، مثل الضغط من زوايا مختلفة. وقد وجد أن الذيل يمكن أن ينكمش بنسبة تصل إلى 50% من سمكه الأصلي دون التسبب في ضرر لا يمكن إصلاحه لفقرات العمود الفقري. ترتبط مرونة الذيل ببنيته. يتكون ذيل فرس البحر من 4 صفائح من العظام تحيط بالفقرات، ويمكن أن تنزلق فوق بعضها البعض. يمكن أن تتحرك العظام في حركة نسبية، واحدة فوق الأخرى، أو في حركة دورانية، بحيث يمكن أن ينحني الذيل ويدور.
مرفق شرح وتوضيح لبنية الذيل في الفيديو
وفي الخطوة التالية، يخطط الباحثون لإنتاج صفائح عظمية صناعية بالطباعة ثلاثية الأبعاد، وربط البوليمرات بها التي ستعمل كعضلات. الهدف النهائي هو تطوير ذراع آلية مرنة تكون عبارة عن مزيج من الروبوت الصلب واللين، وتكون قادرة على الإمساك بالأشياء ذات الأشكال والأحجام المختلفة. يمكن استخدام هذا الذراع المحاكاة الحيوية في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل: الأجهزة الطبية أو الاستكشاف تحت الماء أو اكتشاف القنابل.
يتعلم أكثر
تعليقات 3
وهو أمر مميز حقًا لأنه ليس لديه ذيل خاص جدًا
ذيل فرس البحر أقصر من ذيل كل أشكال الحياة في البحر
ذيل فرس البحر مميز جدًا بين الحيوانات التي لها ذيل