https://frosthead.com

Kui loomaaiareis oli tehnilise läbimurde tulemus

Enamik inimesi ei mõtle sünnituse ajal vedeliku dünaamikale. Kuid Megan Leftwich teeb seda.

Seotud sisu

  • Teismeliste leiutaja Alexis Lewis arvab, et lastel on maailma probleemidele lahendusi

Washingtonis asuvas George Washingtoni ülikooli mehaanika- ja kosmosetehnika professor uurib bioloogiliselt inspireeritud vooge, näiteks mehhanisme, mis võimaldavad kaladel ujuda või vedelike ja muude jõudude vastasmõju, kui laps läbib sünnikanalit.

Pärast Smithsoniani riiklikku loomaaeda perereisi ajal merilõvide ujumisharjumuste jälgimist hakkas Leftwich mõtlema merilõvide ujumismeetodi eesmiste, mitte tagumiste klapide asemel. Imetajad on tõhusad ujujad ja tekitavad peaaegu mingit ärkamist . Koostöös riikliku loomaaiaga filmis Leftwich merilõvisid, jälgis nende klapide graatsilisi klappe ja konstrueeris liikumist kopeeriva robotklapi. Ta loodab saada suve lõpuks töötava prototüübi.

Robotklapper järgib pikka leiutist, mis on inspireeritud loodusest. Insener George de Mestral uuris mikroskoobi all takjastehase särtsakat pead ja patenteeris selle Velcroga 1955. aastal. Ja hiljuti inspireeris liblikate tiibade läige e-lugejate ekraani. Evolutsioon on juba lahendanud paljud probleemid, millega me ühel või teisel viisil kokku puutume muude elusolenditega.

Lõppkokkuvõttes näeb Leftwich propellerite asemel ette mehitamata sõidukeid, millel on robotklapid ja mis võiksid näiteks veealuseid miinivälju uurida, tekitamata suuri häireid, mis paneksid eluspommid ja uurimislaevad nii tõhusalt tööle, et suudaksid ühe akuga läbida suuri vahemaid.

Kuidas loodus sind inspireerib?

Mind inspireerib loodusmaailm, sest elame selles ja näeme seda kogu aeg. Mul on tõesti lihtne näha, kuidas lehed puhuvad tuules ja mõtlen siis: "Huh, ma ei tea, kui palju jõudu see leht võib võtta, enne kui see ära rebeneb?" Neid küsimusi saan ma neid mingil määral lahendada ja seetõttu võin alati näha midagi uut, mida uurida. Mind paelub viis, kuidas looduslik protsess, evolutsioon on leidnud nii palju lahendusi nii paljudele erinevatele probleemidele. Kui ma näen, kuidas see lahendus toimib, hoolimata sellest, kuidas teatud suunas kasvava lille või rohu kuju mõjutab seda ümbritsevaid vedelikke, siis saan probleemi uurida.

Miks uurite ujuvaid organisme?

Paljud kalad ujuvad lihtsalt oma lihase uime lehvides, kuid delfiinid ja vaalad klapivad seda üles ja alla. Kalmaarid ja millimallikad tõmbavad oma keha kokku ja lasevad välja joa ning meremaod viivad kogu keha üles ja alla. Niisiis, isegi ainult selle ühe vee kaudu liikumise idee kohta on meil juba nii palju lahendusi. Mind huvitas tõesti, mis on kõigi nende lahenduste põhimõtteline seos.

Merilõvid ajavad end oma eesmiste klapidega edasi viisil, mis tekitab väga vähe ärkamist. Merilõvid ajavad end oma eesmiste klapidega edasi viisil, mis tekitab väga vähe ärkamist. (Jon Betz)

Kas saate kirjeldada manöövreid, mida merilõvid teevad?

Merilõvid on suurepärased ujujad. Nad on väga agarad ja väga mängulised, nii et nad saavad teha selliseid asju nagu väga tihedad pangapöörded seal, kuhu minnakse, ja äkki pöörduvad nad üles ja teevad 180 kraadi väga tihedas raadiuses. Kui nad lähevad edasi ja äkki tahavad nad midagi selja taga näha, tõmbavad nad pea üles ja teevad lihtsalt tagurpidi libisemise ning lähevad teises suunas. Nad teevad tünnirulle ja keerutavad nina teljega. Nad on eriti vilkad.

Kuna nad ujuvad eesmise klapiga, mitte sabaga, ei loo nad tüüpilist äratust, mida võite oodata kala, delfiini või vaala taga. Ja kui me mõistame, kuidas nad seda teevad, ja saame selle näiteks mehitamata sõidukiks ehitada, saaksime luua sõiduki, mida on vees palju raskem tuvastada, mis on hüdrodünaamiliselt vaikne.

Mis tunne oli merilõvide kohtumine Rahvusloomaaias?

Mitte, et paljud inimesed saaksid võimaluse merilõvi lemmikloomaks. Ma arvasin, et nad on limane, aga nad polnud. See oli omamoodi nagu märg Dobermani pinšer.

Olles töötanud merilõvidega peaaegu kaks aastat, oli seda tegelikult võimalik kohtuda ja seda katsuda ning näha, milline merelõvide karusnahk tundus, oli tõeliselt valgustav ja lisas sügavuti mõistmise probleemile, mida uurime arvutiekraanil või vähemalt läbi kuus tolli klaasi.

Leftwich uurib rahvusloomaaia merilõvide filmi. Leftwich uurib rahvusloomaaia merilõvide filmi. (Jon Betz)

Kas peate ennast uuendajaks?

Ma ei lahenda alati käepärast olevat probleemi, kuid usun tõesti, et lahendan tulevikuprobleeme. Arvan, et see teadmistebaas aitab lahendada lahendusi probleemidele, mida me isegi ei tea, et meil on või mida me teame, et meil on ja pole praegu huvitatud nende lahendamisest. Võib-olla pole meie riigis kõrge kirurgiliste sünnituste määr suur probleem, vaid see on probleem ja kui meil oleks parem lahendus, kas poleks see imeline? Kindlasti arvan, et suur osa sellest, mida ma teen, on põhifüüsika otsimine seal, kus inimesed ei arva, et see olemas on.

Kui loomaaiareis oli tehnilise läbimurde tulemus