מאת: יעל הלפמן כהן
אפקט ביומכני מפתיע, שהתגלה במחקרים מורפולוגיים של סנפירי דגים, מהווה בסיס לפיתוחים ביומימטיים שונים.
פיתוחים ביומימטיים רבים נקשרים לאפקטים שונים. הזכרנו בעבר את אפקט הלוטוס ואת אפקט האצטרובל. החודש נרחיב על אפקט נוסף: אפקט סנפיר הדג. ( Fin Ray Effect)
קיימים דגים בעלי סנפירים גרמיים, אשר בנויים מעור הנתמך על ידי עצמות או על ידי שדרות. בסנפירים אלה יכולות להיות מספר שדרות גרמיות, שהן בדרך כלל רכות וגמישות, לעיתים הן נפרדות ולעיתים הן מחוברות זו לזו. כאשר מופעל לחץ צידי על זנב הסנפיר, קצה הסנפיר לא מתכופף בכיוון הכוח כצפוי, אלא זז בכיוון הנגדי. תזוזה לא צפויה זו, בניגוד לכיוון הכוח המופעל, נקראת אפקט סנפיר הדג. ( Fin Ray Effect). אפקט זה מפחית את התנגדות המים לתנועה, ומאפשר לדג למקסם את העוצמה של תנועות הסנפיר במים.
את אפקט סנפיר הדג אפשר להסביר באופן הבא: שתי תומכות המחוברות יחד בקצה אחד (בדומה לשדרות הסנפיר) יוצרות משולש חד. ביניהן מצויות תומכות נוספות במבנה סולם, היוצרות זווית ברורה ושומרות את התומכות האורכיות נפרדות זו מזו. כאשר אחת משתי התומכות האורכיות במבנה הסנפיר נמשכות בפתח המשולש המבנה מתכופף הצידה ויוצר מבנה קשתי, בכפוף למספר התומכות המחברות, לאופן סידורן ולמידת קשיחותן.
תמונה באדיבות חברת Festo בעלת זכויות היוצרים
האפקט נרשם כפטנט ומיושם בסדרת מוצרים. מבנה המבוסס על אפקט זה מאפשר לטפל בחפצים שבירים כמו מכלי זכוכית בצורה המותאמת לצורה, ומאפשרת להרימם ולהעבירם מבלי ליצור נקודות לחץ.
אפליקציה אפשרית של אפקט זה היא בתכנון מושבי רכב המגיבים ללחץ. כאשר נוהגים בעקומת כביש, נהג היושב על כיסא יילחץ לצד המושב. אם אפקט סנפיר הדג מיושם במושב, התומכות האורכיות תשמורנה על מיקומו של הנהג בכיסא מבלי להפעיל עליו לחץ.
דוגמא נוספת ליישום האפקט היא פיתוח של חברת Festo - זרוע רובוטית המבוססת על מבנה חדק הפיל. האוספן המחובר לזרוע, המכונה ,Finray מבוסס על חומר דק וגמיש המתקפל לכיוון מקור הלחץ, ומאפשר לאסוף פריטים עדינים ושבירים דוגמת ביצי הפסחא.
למידע נוסף
אפקט ביומכני מפתיע, שהתגלה במחקרים מורפולוגיים של סנפירי דגים, מהווה בסיס לפיתוחים ביומימטיים שונים.
פיתוחים ביומימטיים רבים נקשרים לאפקטים שונים. הזכרנו בעבר את אפקט הלוטוס ואת אפקט האצטרובל. החודש נרחיב על אפקט נוסף: אפקט סנפיר הדג. ( Fin Ray Effect)
קיימים דגים בעלי סנפירים גרמיים, אשר בנויים מעור הנתמך על ידי עצמות או על ידי שדרות. בסנפירים אלה יכולות להיות מספר שדרות גרמיות, שהן בדרך כלל רכות וגמישות, לעיתים הן נפרדות ולעיתים הן מחוברות זו לזו. כאשר מופעל לחץ צידי על זנב הסנפיר, קצה הסנפיר לא מתכופף בכיוון הכוח כצפוי, אלא זז בכיוון הנגדי. תזוזה לא צפויה זו, בניגוד לכיוון הכוח המופעל, נקראת אפקט סנפיר הדג. ( Fin Ray Effect). אפקט זה מפחית את התנגדות המים לתנועה, ומאפשר לדג למקסם את העוצמה של תנועות הסנפיר במים.
את אפקט סנפיר הדג אפשר להסביר באופן הבא: שתי תומכות המחוברות יחד בקצה אחד (בדומה לשדרות הסנפיר) יוצרות משולש חד. ביניהן מצויות תומכות נוספות במבנה סולם, היוצרות זווית ברורה ושומרות את התומכות האורכיות נפרדות זו מזו. כאשר אחת משתי התומכות האורכיות במבנה הסנפיר נמשכות בפתח המשולש המבנה מתכופף הצידה ויוצר מבנה קשתי, בכפוף למספר התומכות המחברות, לאופן סידורן ולמידת קשיחותן.
תמונה באדיבות חברת Festo בעלת זכויות היוצרים
האפקט נרשם כפטנט ומיושם בסדרת מוצרים. מבנה המבוסס על אפקט זה מאפשר לטפל בחפצים שבירים כמו מכלי זכוכית בצורה המותאמת לצורה, ומאפשרת להרימם ולהעבירם מבלי ליצור נקודות לחץ.
אפליקציה אפשרית של אפקט זה היא בתכנון מושבי רכב המגיבים ללחץ. כאשר נוהגים בעקומת כביש, נהג היושב על כיסא יילחץ לצד המושב. אם אפקט סנפיר הדג מיושם במושב, התומכות האורכיות תשמורנה על מיקומו של הנהג בכיסא מבלי להפעיל עליו לחץ.
דוגמא נוספת ליישום האפקט היא פיתוח של חברת Festo - זרוע רובוטית המבוססת על מבנה חדק הפיל. האוספן המחובר לזרוע, המכונה ,Finray מבוסס על חומר דק וגמיש המתקפל לכיוון מקור הלחץ, ומאפשר לאסוף פריטים עדינים ושבירים דוגמת ביצי הפסחא.
למידע נוסף
