بهنوش خرم‌روز: تا به حال فکر کرده‌اید که وقتی سیل می‌آید یا جریان آب وارد لانه مورچه‌ها می‌شود، آنها چه‌کار می‌کنند؟ مطالعات جدید نشان می‌دهد که آنها خود را نجات می‌دهند، آن هم با روشی شگفت‌انگیز!
به گزارش نیچر، گروهی از دانشمندان کشف کرده‌اند که مورچه‌ها خودشان را به صورت یک قایق نجات در می‌آورند و با شناور ماندن روی آب، نجات می‌یابند. این یافته نشان می‌دهد که می‌توان از اجزای بسیار ساده، ساختارهای بسیار پیچیده‌ای ساخت که می‌تواند موضوعی مهم در علوم شهری و روباتیک باشد.
یک مورچه می‌تواند برای چند دقیقه روی آب بماند، اما وقتی تعدادشان زیاد باشد، آن‌قدر سنگین می‌شوند که کشش سطحی آب را بشکنند و غرق شوند. اما مورچه‌های آتش (سولنوپسیس اینویکتا) همه با هم قایقی می‌سازند که تا چند ماه می‌تواند روی آب شناور باشد. (برای مشاهده تصاویر و فیلم‌های بیشتر، اینجا را کلیک کنید).
به گفته ناتان ملوت، مهندس مکانیک موسسه فناوری جورجیا در آتلانتا، مورچه‌ها با هم ترکیبی می‌سازند که آب باید به داخل آن نفوذ کند، اما نمی‌تواند!
ساختار دسته‌جمعی
ملوت و همکارانش هزاران مورچه را در ظرفی خالی قرار دادند و آن را چرخاندند. مورچه‌ها به سرعت به هم چسبیدند و یک ساختار کره‌ای، مانند یک توپ ساختند. محققین با استفاده از پوشش‌هایی که مانع گازگرفتگی توسط مورچه‌ها شود، توپ مورچه‌ای را به هوا انداختند و گرفتند، در حالی که حتی یک مورچه هم نیفتاد. وقتی همین توپ مورچه را در آب گذاشتند، اول مثل یک گنبد شد و بعد در عرض چند دقیقه، مانند یک کلوچه پهن شد.
وقتی مورچه‌ها به آب می‌رسند، با پاها و آرواره‌های خود، یکدیگر را محکم می‌گیرند. مورچه‌های بیشتری به لبه‌های توده می‌آیند و ساختار گنبدی دائم پهن‌تر و پهن‌تر می‌شود تا بالاخره تنها به دو یا سه لایه مورچه می‌رسد و مورچه‌های لایه بالاتر دائم در رفت‌و‌آمد هستند.
ساختمان بدن یک مورچه طوری است که می‌تواند حباب‌های هوا را در خود گیر بیاندازد و تا حدی از غرق شدن جلوگیری کند، اما این ساختار قایقی دسته‌جمعی خیلی کارآمدتر است و مورچه‌ها با آن خشک می‌مانند.
با این که لایه پایینی زیر سطح آب است و ساختارهم متخلخل است، هیچ کدام از مورچه‌ها حتی خیس هم نمی‌شوند. آنها به سطح آب فشار می‌آورند و فضایی مثل یک کاسه در اطراف خود درست می‌کنند. حتی وقتی محققین مورچه‌ها را به درون آب فشار دادند هم همگی خشک ماندند. در زیر آب، آنها دوباره به شکل یک توپ در آمدند و در میان خود حباب‌های هوا ذخیره کردند.
استفاده از روش مورچه‌ها در ساخت روبات‌ها
ملوت و همکارانش یک مدل ریاضیاتی از این رفتار مورچه‌ها پیشنهاد کرده‌اند . بنابراین مهندسین می‌توانند اتفاقی که در گروه‌های واقعی و بزرگ‌تر می‌افتد را پیشبینی کنند.
تشکیل قایق نجات توسط مورچه‌ها مثال خوبی از مدیریت بحران است. شاید از اصول آن بتوان برای طراحی رفتارهای گروهی خودجوش و یا تشکیل ساختارهای پیچیده از روبات‌های ساده استفاده کرد.
البته هنوز مطالعات فراوانی در این زمینه لازم است. ما هنوز نمی‌دانیم مورچه‌ها چه‌طور این رفتار هماهنگ را به پیش می‌برند و با هم همکاری می‌کنند، بلکه فقط می‌دانیم که چه‌طور روی سطح آب تاثیر می‌گذارند. بنابراین برای الگو گرفتن از آنها، هنوز در مراحل مقدماتی هستیم و راه درازی در پیش داریم تا این پدیده شگفت‌انگیز را درک کنیم.
53272
نظر شما