שתפו‬        

ד"ר דניאל מדר

עגול מהצד, מרובע מבפנים

4 באוגוסט 2015



 

עגול רק מהצד, סוסון ים. צילום: ויקיפדיה
עגול רק מהצד, סוסון ים. צילום: ויקיפדיה

מה משותף לקוף, לחתול ולשממית? תשובה: מבנה הזנב והזרוע. מתברר שרוב הזנבות והזרועות של היצורים החיים הם בעלי מבנה עגול או גלילי. עם זאת, יש גם יוצאים מן הכלל, ואחד מהם הוא סוסון הים: חתך רוחב של זנבו מלמד כי הוא רבוע. מדוע? מחקר חדש מראה כי המבנה המיוחד עוזר לסוסוני הים להיצמד לאלמוגים ולצמחים ימיים.

הדבר נבדק לאחרונה במחקר של מדענים אמריקנים. החוקרים בנו דגמים תלת-ממדיים של זנבות בעלי חתך רבוע (כמו של סוסוני הים) וכן של זנבות בעלי חתך עגול. שני הדגמים נבחנו בפרמטרים של עוצמת אחיזה, עמידות בפגיעה, עמידות בלחץ ועוד. הדגמים העגולים הציגו אמנם יכולת פיתול טובה יותר, אך הדגמים הרבועים יצאו מנצחים בעוצמת האחיזה ובעמידות בפני פגיעות.

חזק כמו ספר טלפונים

המבנה המרובע מאפשר ליותר שטח פנים של הזנב להיות במגע עם החפץ האחוז, מה שמגדיל את החיכוך בינו ובין סוסון הים. דוגמה מפורסמת לכוחו של שטח הפנים היא הניסוי שבו מרימים מכונית בעזרת שתי ספרי טלפונים אשר דפיהם שלובים זה בזה – כוח החיכוך של מאות אלפי הדפים מצליח להרים מכונית במשקל של יותר מטון. תכונות אלו מאפשרות לסוסון הים להישאר במקומו ולא להיסחף עם זרמי הים, וגם להשקיע אנרגיה מועטה לשם כך. המבנה הרבוע הוא גם קשוח יותר – הוא מאפשר לזנב לחזור לצורה המקורית מהר יותר כאשר הוא נמעך או מתפתל.

בהמשך, בנו החוקרים רובוט בעל זרועות אחיזה, שהפגין יכולת אחיזה משופרת הודות לעיצוב הרבוע. עיצוב חדש זה יכול להוות השראה לדור חדש של רובוטים אשר צריכים להיאחז בחפצים ובסביבה לצורך תפקודם. למשל, רובוטים ימיים שצריכים להישאר בנקודה מסוימת למרות זרמי הים, רובוטים לניקוי חלונות בגורדי שחקים, ועוד.

צפו: כיצד מרימים מכונית בעזרת כוח החיכוך של שני ספרי טלפונים?

[youtube height="HEIGHT" width="WIDTH"]https://www.youtube.com/watch?v=sGBKZO_sEfU[/youtube]




שתפו‬        


הירשמו לניוזלטר שלנו

עקבו אחרי זווית