Thomas Dalton
0 
2079
30
Forskere har en plan for å studere den raskeste skapningen i verden - og håper å bruke det de lærer av atferden til å bygge bittesmå roboter.
Dyret er ikke en gepard eller en falk; i stedet er det en encellet organisme som heter Spirostomum ambiguum, ofte funnet i vannmasser. Geparder kan sprintathastigheter på mer enn 96,5 km / t, og falker kan dykke på over 400 km / t. Men S. ambiguum kan bevege seg enda raskere og forkorte kroppen med 60 prosent til en fotballform innen "noen få millisekunder", ifølge en pressemelding.
Men forskere har ingen anelse om hvordan den encellede organismen kan bevege seg raskt uten muskelcellene til større skapninger. Og forskere har ingen anelse om hvordan, uansett hvordan sammentrekningen fungerer, den lille kritikeren beveger seg slik uten å ødelegge alle interne strukturer. [5 måter tarmbakterier påvirker helsen din]
Saad Bhamla, forsker ved Georgia Tech, fikk stipend fra National Science Foundation for å studere og modellere S. ambiguumsin sammentrekningsbevegelse på det subcellulære nivået. Han håper å komme til å forstå bevegelsen godt nok, sa han, til å bryte den ned til ideer som kan brukes til roboter.
"Som ingeniører liker vi å se på hvordan naturen har håndtert viktige utfordringer," sa Bhamla i utgivelsen. "Vi tenker alltid på hvordan vi kan lage disse bittesmå tingene som vi ser glippe rundt i naturen. Hvis vi kan forstå hvordan de fungerer, kan informasjonen kanskje komme over for å fylle gapet for små roboter som kan bevege seg raskt med lite energibruk. "
Når du krøller deg inn i en ball som S. ambiguum, eller sprint som en gepard, eller dykk som en falk (sistnevnte anbefales ikke, bortsett fra muligens i veldig dype svømmebassenger), aktiverer du actin og myosinproteiner i muskelcellene dine som trekker seg sammen for å generere bevegelse, heter det i uttalelsen.
Men bittesmå skapninger som S. ambiguum ikke stol på proteiner av den typen, sa Bhamla. (S. ambiguum eksisterer på en slags uklar grense mellom dyr og ikke-dyr. Eldre tekster anses ofte som encellede "protozoans" som dette, som har dyrelignende egenskaper, for å være en del av dyreriket. Men i det siste har biologer hatt en tendens til å skille dem ut i sitt eget livsrikerike, kjent som Protista.)
"Hvis de bare hadde aktin- og myosinproteiner som utgjør musklene våre, kunne de ikke generert nok kraft til å faktisk bevege seg så raskt,” Bhamla la til. "Jo mindre de er, desto raskere [akselererer] - opptil 200 meter per sekund i kvadratet. Det er virkelig utenfor listene."
I stedet bruker skapningene alternative, komplekse molekyler for å oppnå både bevegelse og oppgaver som å flytte sine interne strukturer rundt.
Bhamla håper, sa han i utgivelsen, at molekylene som er i arbeid i denne bevegelsen kan føre til meningsfulle teknologiske hopp, som igjen kan føre til forbedringer av eksisterende nanorobot-teknologi.
Opprinnelig publisert på .