https://frosthead.com

Када је путовање у зоолошки врт резултирало инжењерским пробојем

Већина људи не размишља о динамици течности када је реч о порођају. Али Меган Лефтвицх.

Сличан садржај

  • Тинејџерски изумитељ Алексис Левис мисли да деца имају решења за светске проблеме

Професор машинског и свемирског инжењерства на Универзитету Георге Васхингтон у Васхингтону, ДЦ, проучава биолошки надахнуте токове, попут механизама који рибама омогућују пливање или интеракције између течности и других сила док беба пролази кроз порођајни канал.

Након посматрања образаца пливања морских лавова током породичног путовања у Смитхсониан Натионал Зоо, Лефтвицх је почео размишљати о начину пливања морских лавова својим предњим папучицама, а не задњим лепршавим лепршавим палицама. Сисари су ефикасни пливачи и не стварају скоро никакву будност . У сарадњи са Националним зоолошким вртом, Лефтвицх је снимао морске лавове, пронашао грациозне пљеске њихових папуча и дизајнирао роботску мапу која реплицира покрет. Нада се да ће имати прототип рада до краја лета.

Роботски флиппер следи у дугом низу изума инспирисаних природом. Инжењер Георге де Местрал под микроскопом је проучавао вртоглаву биљку биљака, а патентирао је Велцро 1955. године. А, у новије време, сјај крила лептира инспирисао је екран за е-читаче. Еволуција је већ решила многе проблеме са којима се, на овај или онај начин, сусрећемо код других живих бића.

Коначно, Лефтвицх предвиђа беспилотна возила са роботским флипперима уместо пропелера који би могли радити ствари попут истраживања подводних минских поља без стварања великих сметњи које постављају живе бомбе и истраживачке бродове тако ефикасно да могу прећи велике удаљености на једној батерији.

Како вас природа инспирише?

Толико сам инспирисан природним светом јер живимо у њему и виђамо га све време. Заиста ми је лако кад видим како лишће пуше на ветру, а онда помислим "Хух, питам се колико силе може потрајати тај лист пре него што се оструга?" Ова питања могу их донекле преживети и зато увек могу видети нешто ново за истраживање. Фасциниран сам начином на који је природни процес, та еволуција нашла толико решења за толико различитих проблема. Ако видим начин на који то решење, било да облик цвета или траве која расте у одређеном смеру, утичу на течност око њега, онда могу да истражим проблем.

Зашто проучавате организме који пливају?

Много риба само плива машући својим репним перајама, али дупини и китови машу га горе-доље. Лигње и медузе уговарају своја тијела и пуцају млазом, а морске змије се цијелим тијелом крећу горе-доље. Дакле, чак и само за једну овакву идеју кретања кроз воду, већ имамо толико решења. Занимало ме је која је темељна веза између свих тих решења.

Морски лавови се покрећу предњим перајама на начин који ствара врло мало буђења. Морски лавови се покрећу предњим перајама на начин који ствара врло мало буђења. (Јон Бетз)

Можете ли описати маневре које обављају морски лавови?

Морски лавови су сјајни пливачи. Они су врло окретни и врло разиграни, тако да могу радити ствари попут стварно уских окретаја на банкама где иду напред и одједном ће се окренути и направити 180 степени у веома уском радијусу. Ако иду напред и одједном желе да виде нешто иза себе, повући ће главу горе и заправо само направити преокрет и кренути у другом смеру. Направит ће ваљке са бачвама и вртећи се носем као осовина. Изузетно су окретни.

Будући да пливају са предњим папучицама за разлику од репова, они не стварају типично чуђење које очекујете да видите иза рибе, делфина или кита. А ако разумемо како они то раде и можемо то претворити у беспилотно возило, на пример, могли бисмо створити возило које је много теже детектирати у води, нешто што је хидродинамички тихо.

Како је било упознати морске лавове у Националном зоолошком врту?

Није пуно људи који имају прилику да љубимцу морског лава. Мислио сам да ће бити витки, али нису. Било је попут мокрог добермановог пинчера.

Радећи с морским лавовима скоро две године, упознајући га и додирните га и погледајте како изгледа крзно морских лавова заиста просветљујуће и додали смо дубину разумевања овом проблему који проучавамо на екрану рачунара или барем шест инча стакла.

Лефтвицх проучава филм морских лавова Националног зоолошког врта. Лефтвицх проучава филм морских лавова Националног зоолошког врта. (Јон Бетз)

Да ли сматрате себе иноватором?

Не рјешавам проблем увијек, али стварно вјерујем да рјешавам проблеме будућности. Мислим да ће се ова база знања преточити у решења за проблеме за које чак и не знамо да постоје или за које знамо да тренутно имамо и који нису заинтересовани да решимо. Можда велика стопа хируршких порођаја у нашој земљи није велики проблем, али то је проблем, и да смо имали боље решење, зар то не би било предивно? Дефинитивно мислим да много тога што радим је да тражим фундаменталну физику тамо где људи не мисле да постоји.

Када је путовање у зоолошки врт резултирало инжењерским пробојем