ジャンプ後にヤモリが着陸するのに超大国が役に立ちました

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ジャンプ後にヤモリが着陸するのに超大国が役に立ちました
Anonim
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米国の生物学者は、ヤモリが表面に「くっつく」ためになぜこれほど大きな安全マージンが必要なのかを理解しています。ヤモリが平らな垂直の壁に座っている場合、その脚の付着力は100倍の重量を支えるのに十分です。しかし、自然の生息地にいるヤモリがジャンプして木の葉に着地した場合、このストックは非常に役立ちます。科学者たちはヤモリのジャンプをシミュレートし、実際の状況では、付着力は着陸時に捕らえるのにかろうじて十分であると計算しました。計算を含む科学論文がJournalof the Royal SocietyInterfaceに掲載されました。

ヤモリは、その特別な足の配置のおかげで、急な表面を保持する独自の能力を持っています。ヤモリの脚のパッドは、ファンデルワールス力によって表面と相互作用するマイクロファイバーとフックで覆われています。ガラスやアクリルなどの完全に平らな表面では、牽引力はヤモリの体重を支えるのに必要な力を数桁上回ります。この事実は、自然の生息地でヤモリがはるかに平坦でない表面を移動することを余儀なくされていると想像するエンジニアを驚かせますが、生物学者は驚かせません。

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ヤモリが移動するさまざまな表面

ヤモリが特徴的な生態学的ニッチで直面しなければならない試験を評価するために、この研究の著者の1人は、フランス領ギアナ(南アメリカ)の森林で野外試験を実施しました。彼の研究の目的は、赤い尾のヤモリThecadactylusrapicaudaでした。これらのトカゲは林冠に住み、捕食者から逃げて、座っていた場所から飛び降り、自由落下して葉や小枝にしがみつきます。研究者たちは、15メートル飛んだ後、ヤモリが木の葉にうまく着陸するのを目撃しました。

科学者たちは、同様の条件での進化中にヤモリで強力な接着装置が開発されたことを示唆し、自由落下から着陸したときに、尾を引いたヤモリの脚にどのような負荷がかかるかを計算することにしました。著者は、動物の体重、落下の空気力学、ヤモリが葉にしがみつく角度、小枝の弾力性など、最大の要因を考慮に入れました。フライトシミュレーションでは、平らな面で静止している場合、グリップ係数が100である場合、ジャンプから着陸すると、10から1未満に変化します。つまり、ヤモリは、試みている場所で体重を維持するのに十分な強度をほとんど持っていません。捕まえる。

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木の葉の上に留まろうとするときにヤモリと表面に作用する力

足のおかげで、ヤモリは生物学者だけでなくエンジニアにも愛されています。足をシミュレートするデバイスのプロトタイプは絶えず改善されていますが、研究者はまだ自然な完成度を達成することができていません。新しい作業は、そのようなデバイスによってダイナミクスでオブジェクトを保持する問題、および変形した表面を持つオブジェクトを解決するのに役立ちます。この問題の1つの解決策についてはすでに説明しました。エンジニアは、さまざまな物体をつかむことができる圧力制御の吸盤を作成しました。また、紫外線の影響で表面から剥がれる人工の「ヤモリの足」についても話しました。

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