Seahorse haler er særegne vedlegg. I motsetning til de fleste dyr, er tverrsnittet av en hestehale formet som et kvadratisk prisme snarere enn den vanlige sylinderen. Å øke mystikken sin ytterligere, bruker ikke hestehaler halene sine til svømming, slik som andre fisker, men heller som kjempefingre som brukes til å forankre på koraller eller snappe opp velsmakende reker som forviller seg for nær.
Relatert innhold
- Seahorse's Odd Shape Gjør det til et våpen av stealth
Sjøhest halen er så idiosynkratisk at den kan være et aktivum for robotikkfeltet. Amerikanske og belgiske forskere vender seg til den rare ekstremiteten for ledetråder om hvordan man bedre kan utforme fleksible, men sterke grepapparater. Som de rapporterer i dag i Science, kunne sjøhestinspirerte kreasjoner finne bruksområder i søke-og-redningsoppdrag, industri, medisin og mer.
Mens en rekke dyr har forhensile haler - aper, opossums og kameleoner, for bare å nevne noen - er hestenes hale unikt sterk. Hjemmelaget rustning i form av skjelettplater dekker sjøhestenes kropper - hale inkludert. Til tross for de stive materialene, er imidlertid hestehalen nesten like fleksibel som de kjøttligere halene til sine landboende kolleger.
"Naturen gjør ting bare sterke nok til å ikke gå i stykker, og deretter være fleksible nok til å utføre et bredt spekter eller oppgaver, " sier papirforfatter Ross Hatton, adjunkt i robotikk ved Oregon State University, i en uttalelse. "Derfor kan vi lære mye av dyr som vil inspirere den neste generasjonen roboter."
Hatton og kollegene bestemte seg for å studere sjøhestehaler spesielt fordi de mistenkte at den merkelige firkantstrukturen må ha utviklet seg av en grunn, og kanskje gjennomsyrer de dyrene med noen unike evner. For å sette lykken på prøve, laget de datamodeller og 3D-trykte fremstillinger av havhestehaler sammensatt - som de som finnes i naturen - av 36 kvadratiske segmenter, som igjen består av fire L-formede plater. I sentrum holdes ryggsøylen på plass av bindevev.
Brukt mer til fange enn bevegelse, er hestehalene både fleksible og unikt sterke. (Video høflighet Dominique Adriaens, UGent)De skapte også en digital og 3D-printet modell laget av overlappende runde strukturer - tilsvarer hvordan en havhesthale ville bli bygget hvis den var formet som halene til de fleste andre dyr. Deres sylindriske skaperverk er i motsetning til alt som finnes i naturen, men å skape det ga teamet et sammenligningspunkt for å teste kvadratets halen.
Forskerne gjennomførte eksperimenter på begge modellene der de brukte forskjellige grader av knusing og forvrengningstrykk. De fant ut at mens den sylindriske halen blir smoet og skadet hvis det påføres nok kraft, flater den firkantede halen ut ved å la dens benete plater gli forbi hverandre, avlede skader bort fra ryggsøylen og gi den muligheten til å absorbere mer energi før det er ødelagt.
Dette mekaniske trikset gir havhestens hale styrke til å motstå kjevene til noen ville rovdyr, i tillegg til elastisiteten til raskt og nesten uanstrengt å snu på plass igjen etter at det er blitt avviklet. Sammenlignet med en sirkulær hale, har den firkantede halen dessuten flere kontaktpunkter med overflatene den griper på, slik at den kan være en mer fingeraktig gripeanordning. Den runde halen hadde et større bevegelsesområde - men den fordelen kom på bekostning av styrke og holdbarhet.
Modeller av den sylindriske halen, venstre og den firkantede prismen. (Michael M Porter, Clemson University) I hendene på mennesker kan en robot hestehale være en velsignelse for trygt å navigere i stramme sprekker i menneskekroppen og deretter utføre kirurgi, eller for å utforske kranene i en kollapset bygning og fjerne rusk som blokkerer et offers redning. Disse applikasjonene er imidlertid sannsynligvis mange år unna å bli realisert.
I mellomtiden løste teamet i det minste gåten om hvorfor sjøhester har firkantede historier. Som de bemerker i papiret, “ingeniørdesign er praktiske midler til å svare på unnvikende biologiske spørsmål når biologiske data ikke er eksisterende eller vanskelig å få tak i.”
