سایه ها نحوه راه رفتن حشرات روی آب را نشان می دهد

سایه ها نحوه راه رفتن حشرات روی آب را نشان می دهد
سایه ها نحوه راه رفتن حشرات روی آب را نشان می دهد
Anonim

قابلیت راه رفتن و پریدن روی سطوح حوضچه‌ها و دریاچه‌ها برای مدت‌هاست که ناظران کنجکاو را شگفت‌زده کرده است - و الهام‌بخش طراحان روبات‌هایی است که می‌خواهند استعداد حشرات را تقلید کنند. اکنون، دانشمندان برای اولین بار پارامترهای کلیدی را اندازه گیری کرده اند که به آنها اجازه می دهد روی آب راه بروند - با مطالعه سایه های پاهایشان. این یافته‌ها که در مجله ACS Langmuir گزارش شده است، می‌تواند به طراحی ربات‌های آب‌گیر کمک کند.

بیش از 2000 سال پیش، دانشمند یونانی ارشمیدس شناورسازی را توضیح داد و بیان کرد که نیروی شناور به سمت بالا و شناور بر روی یک جسم در آب برابر با وزن (یا نیروی رو به پایین) آب جابجا شده است.این اصل به ساخت کشتی ها، زیردریایی ها و سایر وسایل نقلیه آبی اطلاع داده است. اما برای راهروهای کوچک آب، آب جابجا نمی شود. توسط پاهای پرموی حشره دفع می شود. اصل به روز شده ارشمیدس پیش بینی می کند که وزن آب خارج شده باید برابر با نیروی شناور باشد. اما تأیید این پیش‌بینی به‌طور تجربی یک چالش است. از آنجایی که استریدرهای آب بسیار سبک هستند، وزن کردن آنها با استفاده از تکنیک های معمولی تقریبا غیرممکن است. بنابراین یو تیان و همکارانش از یک روش غیر متعارف استفاده کردند - آنالیز سایه های ایجاد شده توسط پاهای حشرات.

محققان یک ورق کاغذ سفید را در پایین یک آکواریوم آزمایشگاهی قرار دادند و یک منبع نور را بالای آب نصب کردند. به گفته محققان، پاهای صاف چوبی حشرات، سایه‌هایی ایجاد می‌کند که گرد بود، که نشان‌دهنده انحنای آب و حجم آب خروجی است که می‌توان نیروی شناور و وزن آن را محاسبه کرد. همچنین از این اندازه‌گیری‌ها، کوچک‌ترین تغییر وزن و زاویه بدن گام‌بران برای اولین بار قابل تشخیص است.

موضوع محبوب