סבלות בגובה דשא

מאת: זיו כהני

מחקרים מוכיחים שהמכניקה המובנית של צוואר הנמלה מאפשר לה להרים משקל של עד פי כ-5,000 (!) ממשקל גופה.

במחלקה להנדסה מכנית ותעופתית שבאוניברסיטת אוהיו, בה החליטו לחקור את היכולת של נמלה להרים משאות, העריכו בהתחלה שנמלה יכולה להרים משקל הגדול פי כ-1,000 ממשקל גופה.
אבל הם טעו.... המחקר הוכיח שמדובר בפי 5,000!!!!!

                                           תמונה מאת Alex Wild ,cc1.0

בתצפיות צמודות החוקרים עשו "הנדסה לאחור"- זאת אומרת, הסתכלו על הנמלה כמכלול מכני שלהם, ובנו מודל מכני מלאכותי, שמחקה בדיוק את המבנה של הנמלה - הן מבחינת החומרים מהם הוא בנוי והן מבחינת יכולת התנועה של איבריה.
כדי לחקור את המבנה המאפשר לנמלה לשאת משקל כזה,  ביצעו החוקרים צילומי רנטגן של הנמלים, בהם גילו שהצוואר של הנמלה מורכב ממבנה של רקמות רכות,  המחובר בצורה מיוחדת לשלד הקשיח של ראש הנמלה ולגופה. החיבור המיוחד מייצר מעין חיכוך, שבסופו של דבר מוריד את העומס שנוצר על צוואר הנמלה, שמשמש למעשה כמו ציר לפעולת ההרמה.

בהמשך המחקר הסתבר שהמבנה הקשיח והקל של הנמלה מאפשר לה להפעיל מינימום כוח כדי להרים את המשקל העצמי שלה, כך שרוב  הכוח של הנמלה פנוי לנושא ההרמה (לעומת בני אדם למשל, שחלק גדול מכוחם מופעל לצורך הזזת משקלם העצמי).  

התגליות האלה הפוכות למעשה ממה שרוב מפתחי הרובוטים מיישמים בפועל. הם בונים רובוטים קשיחים וחזקים, ולכן גם כבדים (הרבה ברזל...) על מנת שיוכלו להרים משקל שגדול באופן משמעותי, יחסית, למשקלם העצמי.  

אחרי גילוי שכזה, המשימה של החוקרים היא לפתח רובוט, שיכלול חיקוי של המכניקה המובנית של צוואר הנמלה, על מנת להשיג את אותה יכולת נשיאת משקל.

הנמלה היא מקרה נוסף שבו מוכיח לנו הטבע שגם בקונספט מכני בסיסי, היעילות שקיימת ביצורים בצורה טבעית, יכולה להוות מודל למה שמהנדסים צריכים לחשוב עליו.

למקור הידיעה