محققان دانشکده مهندسی مکانیک در دانشگاه «کارنگی ملون» (پنسیلوانیا آمریکا) با همکاری دیرین‌شناسانی از اسپانیا و لهستان، از شواهد و مدارک فسیلی برای مهندسی و ساخت نمونه مشابه رباتیک یک ارگانیسم دریایی موسوم به «پلیوروسیستید» (pleurocystitid) استفاده کردند.
این ارگانیسم دریایی در زمان نزدیک به ۴۵۰ میلیون سال پیش وجود داشته و گمان می‌رود یکی از اولین خارپوست‌هایی (echinoderms) باشد که قادر به حرکت با استفاده از یک میان‌تنه عضلانی بوده است.
این تحقیق که نتایج آن در نشریه «اقدامات آکادمی ملی علوم» منتشر شده است، قصد آن را دارد تا از طریق معرفی یک حوزه مطالعاتی جدید موسوم به «دیرین‌زیست‌سازه‌شناسی» (paleobionics)، نگرش‌های امروزی درباره طراحی و حرکات حیوانات را گسترش دهد.
بیشتر بخوانید:
-
وانت عضلانی پژو که با کمک چین ساخته شده/ عکس
-
شهرت جهانی باورنکردنی پراید و ال ۹۰ / عکس
-
تحقق رویای بزرگ تسلا/ انتقال برق بدون استفاده از سیم
هدف این حوزه مطالعاتی جدید استفاده از رباتیک نرم – رباتیک با الکترونیک منعطف و مواد نرم – برای شناخت عوامل زیست‌افزارگری (بیومکانیکال) محرک و پیش‌برنده تکامل با استفاده از ارگانیسم‌های منقرض شده است.
«کارمل مجیدی» استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه کارنگی ملون و مولف اصلی این مقاله می‌گوید: رباتیک‌نرم یک رویکرد دیگر برای افزودن بر علم با استفاده از مواد نرم برای ساختن دست‌وپاهای انعطاف‌پذیر ربات و اندام‌های پیوستی آنها است. بسیاری از اصول بنیادین زیست‌شناسی و طبیعت تنها در صورتی بطور کامل قابل توضیح هستند که ما به سیر زمانی تکاملی حیوانات در گذشته نگاه کنیم. وی افزود: ما نمونه‌های قابل قیاسی به شکل ربات می‌سازیم تا بررسی کنیم که فرایندهای حرکتی چگونه تغییر کرده است.
در حالی که مدت حضور انسان‌ها روی سیاره زمین تنها ۰.۰۰۷ درصد از تاریخ این سیاره است، قلمرو حیوانات امروزی که بر شناخت تکامل تاثیرگذار است و الهام‌بخش سامانه‌های مکانیکی امروز است، تنها بخش کوچکی از همه مخلوقاتی است که در طول تاریخ وجود داشته‌اند.
این محققان با استفاده از شواهد فسیلی و ترکیبی از عناصر چاپ سه‌بعدی و پلیمرها برای تقلید و شبیه‌سازی ساختار حرکتی بدن پلیوروسیستید، نشان دادند که این موجود احتمالا قادر به راه رفتن در کف دریا از طریق یک میان‌تنه عضلانی بوده است.
با وجودی که امروزه هیچ موجودی مشابه پلیوروسیستید وجود ندارد (خارپوست‌ها از آن زمان تکامل یافته و اکنون شامل موجوداتی مانند ستاره دریایی هستند) اما این موجود منقرض شده صدها میلیون سال پیش به علت نقش مهمی که در تکامل خارپوست‌ها داشته مورد علاقه دیرین‌شناسان بوده است.
«ریچارد دساتنیک» نامزد دکترا و از مولفان اصلی این مقاله می‌گوید: محققان در حوزه رباتیک الهام‌گرفته از زیست‌شناسی باید خصوصیات مهمی را از ارگانیسم‌ها برگرفته و انتخاب کنند.
«زاک پاترسون» یکی دیگر از این محققان خاطرنشان کرد: ما باید تصمیماتی در خصوص بهترین استراتژی حرکتی برای حرکت کردن ربات‌ها اتخاذ کنیم. بطور مثال، آیا یک ربات ستاره دریایی نیازمند پنج دست و پا است یا می‌توانیم استراتژی بهتری هم پیدا کنیم؟
اکنون که این تیم تحقیقاتی نشان داده که می‌تواند از رباتیک نرم برای مهندسی و ساخت ارگانیسم‌های منقرض شده استفاده کند، آنها امیدوارند که در مورد سایر حیوانات مانند اولین ارگانیسم‌های قادر به انتقال از دریا به خشکی هم کاوش کنند.
«فیل لوداک» استاد مهندسی مکانیک گفت: ایجاد حیاتی جدید برای موضوعی که نزدیک به ۵۰۰ میلیون سال پیش وجود داشته است، به خودی خود هیجان‌انگیز است اما چیزی که واقعا ما را هیجان زده می‌کند، این است که چقدر می‌توانیم از این پیشرفت بیاموزیم. ما تنها فسیل‌های زمین را بررسی نمی‌کنیم بلکه تلاش داریم تا از طریق همکاری با دیرین‌شناسان شگفت‌انگیز، حیات را بهتر درک کنیم.
۵۸۵۸
نظر شما