מאת: דפנה חיים-לנגפורד
בגיליון Science האחרון, פורסם מאמר המתאר פיתוח רובוט המסוגל ללכת על המים ואף לנתר לגובה ממשטח נוזלי.
הרובוט פותח בשיתוף פעולה בין מכון Wyss, בית הספר להנדסה בהרווארד
ואוניברסיטת סאול בקוריאה, בהשראת "רצי המים" המכונים גם "פשפשי ישו".
למינים רבים של חרקים רבים יש יכולת ללכת על מים. חרקים אלה מנצלים
לשם כך את מתח הפנים של המים. אחת התנועות היותר מורכבות היא לקפוץ ממים. במחקר האמור,
בחנו החוקרים את אופן הקפיצה של רצי המים. לרצי המים שני זוגות רגליים, אחוריות ואמצעיות,
שהן ארוכות באופן ניכר מהקדמיות, והם רצים על פני המים בתנועת חתירה סימטרית תוך
ניצול מתח הפנים של המים. החוקרים צילמו את תנועת החרקים על פני המים כולל תנועת הקפיצה,
ולאחר ניתוח מכניקת התנועה ניצלו את הממצאים ופיתחו רובוט שמסוגל לקפוץ ממים כמו החרקים.
כדי להגיע למצב של קפיצה ולא למצב של טביעה, יש ללחוץ
על "משטח" המים בלחץ מסוים, למשך זמן מתאים ולעומק מוגדר. רצי המים עושים
זאת ביעילות וללא כל מערכת בקרה מתוחכמת. מהמחקר עולה שעל מנת לנתר ממים באופן מיטבי,
יש להאריך ככל האפשר את המגע בין הגפה למים במשך זמן הקפיצה. רצי המים, מסתבר, מפעילים
על משטח המים כוח השווה ל-16 פעמים משקלם, והוא הכוח המרבי מתחת לסף שבו מתח הפנים
של המים ישבר והם יטבעו. חרקים רבים כמו רצי המים מסוגלים לבצע תמרונים מאתגרים כמו
מעוף, ציפה, שחיה, ריצה ואפילו קפיצה בקלות רבה, הודות למורפולוגיה חכמה ולאו דווקא
ליכולות קוגניטיביות מורכבות, או כמו שהחוקרים מכנים זאת, "אינטליגנציה פיזיקלית".
פיצוח מבנים פיזיקליים יאפשרו לבנות רובוטים בעלי יכולות תמרון ייחודיות ללא צורך במערכות
חישוב ובקרה מורכבות.
אודות מכון Wyss:
מכון Wyss באוניברסיטת הרווארד הוקם בשנת
2009 במטרה לפתח חומרים וכלים בהשראת הטבע לשיפור עולם הרפואה. המכון פועל בשיתוף פעולה
עם בתי חולים מובילים ועם פקולטות שונות מתחומי ההנדסה והעיצוב. הודות לשיתוף פעולה
בין מהנדסים לבין ביולוגים ואנשי תעשיה, הגיעו בשנים האחרונות מחקרים בתחומים שונים
לבשלות מסחרית, והועברו להמשך פיתוח בתעשייה.
