Proč se obtěžovat navrhováním vlastních robotů, když můžete znovu použít to, co vytvořila příroda? To byl myšlenkový proces, který stojí za výzkumným projektem inženýrů z Rice University, kteří úspěšně přeměnili mrtvé pavouky na robotické uchopovací drápy. Vědci nazvali svou novou oblast výzkumu „nekrobotika“ a říkají, že by mohla vytvořit levné, účinné a biologicky odbouratelné alternativy k současným robotickým systémům.
Proč tedy pavouci?
Zatímco lidé pohybují končetinami pomocí párů antagonistických svalů, jako jsou bicepsy a tricepsy, pavoučí nohy obsahují pouze jeden flexorový sval, který přitahuje nohu dovnitř. Proti tomu stojí hydraulický systém: komora ve středu těla pavouka (známá jako prosoma) vytlačuje tekutinu, aby otevřela nohu, přičemž samostatné ventily umožňují zvířeti ovládat každou končetinu nezávisle. Mimochodem, to je důvod, proč se pavouci vždy stočí, když zemřou – v systému není žádný tlak, který by bránil ohýbacím svalům nohou. Tým z Rice University, vyzbrojený těmito znalostmi, zjistil, že mohou uměle ovládat tento hydraulický systém jednoduše zapíchnutím jehly do prosomy mrtvého pavouka, tlačením vzduchu dovnitř a ven, aby se otevřely a zavíraly pavoučí nohy jako arkádový drápový stroj.
Na video jejich práce v akci se můžete podívat níže:
„Stává se, že pavouk po smrti je dokonalou architekturou pro malá, přirozeně odvozená chapadla,“ uvedl v tiskovém prohlášení Daniel Preston z Rice’s George R. Brown School of Engineering . Pavouci dokážou zvednout více než 130 procent své tělesné hmotnosti a projít 1000 cykly otevření-zavření, než klouby degradují.
Je to etické a normální?
Tým z Rice University, vedený postgraduální studentkou Faye Yapovou, publikoval článek popisující jejich práci v časopise Advanced Science. V něm poznamenávají, že lidstvo má za sebou dlouhou historii přeměny pozůstatků mrtvých organismů pro nové využití – od kůží zvířat, které se nosí jako oblečení, až po kosti nabroušené na hroty šípů a nástroje. V této souvislosti není přeměna mrtvého pavouka v chapadlo robota tak neobvyklá, jak by se na první pohled mohlo zdát.
Vědci také poznamenávají, že robotici často čerpají inspiraci pro své návrhy z přírodního světa, například kopírování adhezivního povrchu nohou gekonů nebo zvlnění rybího ocasu. Tým musel své pavouky usmrtit, než je mohl proměnit v robotické chapadla.
Práce je prozatím v podstatě důkazem konceptu, ale Preston řekl, že by mohla mít mnoho budoucích aplikací. „Existuje mnoho úkolů typu pick-and-place, na které bychom se mohli podívat, opakujících se úkolů, jako je třídění nebo přemisťování objektů v těchto malých měřítcích, a možná i věci jako montáž mikroelektroniky,“ uvedl v tiskovém prohlášení.
Obrázek: Preston Innovation Laboratory/Rice University