A legtöbb ember nem gondol a folyadékdinamikára, amikor a szülésről van szó. De Megan Leftwich igen.
kapcsolodo tartalom
- Alexis Lewis tizenéves feltaláló azt gondolja, hogy a gyerekeknek van megoldása a világ problémáira
A mechanikai és űrmérnöki professzor a washingtoni George Washington Egyetemen biológiailag ihletett áramlatokat tanulmányoz, például olyan mechanizmusokat, amelyek lehetővé teszik a halak úszását, vagy a folyadékok és más erők közötti kölcsönhatást, amikor a csecsemő áthalad a szülési csatornán.
Miután a Smithsonian Nemzeti Állatkertbe irányuló családi kirándulás során megfigyelt a oroszlánfókák úszási mintáit, Leftwich elkezdett gondolkodni a tengeri oroszlánok úszási módjáról az elülső és a hátsó békalábukkal szemben. Az emlősök hatékony úszók és szinte semmilyen ébredést nem okoznak . A Nemzeti Állatkerttel együttműködve a Leftwich filmre hozta a oroszlánfókakat, nyomon követte a békaláb kecses tapintását, és egy robot békalábot készített, amely megismétli a mozgást. Azt reméli, hogy a nyár végére elkészül egy működő prototípus.
A robot békaláb a természet ihlette találmányok hosszú sorában következik. George de Mestral mérnök mikroszkóp alatt tanulmányozta a bojtorján lévő növény tüskés fejét, és 1955-ben szabadalmaztatta a tépőzárat. És nemrégiben a pillangószárnyak fénye inspirálta az e-olvasók képernyőjét. Az evolúció már megoldotta azokat a problémákat, amelyekkel így vagy úgy nézünk szembe más élőlényekkel.
Végső soron Leftwich propellerek helyett robotpilóta nélküli járműveket lát el robotokkal, amelyek olyan tevékenységeket végezhetnek, mint például a víz alatti aknamezők felfedezése anélkül, hogy olyan nagy zavarokat hoznának létre, amelyek az élő bombákat és a kutatóhajókat annyira hatékonnyá teszik, hogy nagy távolságot tudnak hajtani egy akkumulátorral.
Hogyan inspirál a természet?
Annyira inspiráltam a természeti világot, mert abban élünk, és állandóan látjuk. Nagyon könnyű látni, hogy a levelek fújnak a szélben, és aztán gondolkodni: "Hát, kíváncsi vagyok, mekkora erőt képes elviselni egy levél, mielőtt leszakadna?" Ezeket a kérdéseket bizonyos mértékben meg tudom élni, és így mindig valami újat láthatok, amit feltárni kell. Nagyon lenyűgözött, hogy a természetes folyamat, az evolúció oly sok megoldást talált sok különböző problémára. Ha látom, hogy ez a megoldás, függetlenül attól, hogy egy adott irányban növekvő virág vagy fű alakja kölcsönhatásba lép a körülötte levő folyadékokkal, akkor megvizsgálhatom a problémát.
Miért vizsgálja az úszó organizmusokat?
Sok halak csak úgy úsznak, hogy átkarolják az ujjujjukat, de a delfinek és a bálnák fel-le repítik. A tintahal és a medúza összehúzza testét, és egy lökhárítót lő ki, és a tengeri kígyók egész testét felfelé és lefelé mozgatják. Tehát még a vízen való áthaladás ezen ötleténél is sok megoldásunk van. Nagyon érdekelt az, hogy mi az alapvető kapcsolat az említett megoldások között.
A oroszlánfókák úgy mozgatják magukat elülső békalábukkal, hogy nagyon kevés ébresztést keltsenek. (Jon Betz) Le tudja írni a tengeri oroszlánok manővereit?
A oroszlánfókák nagyszerű úszók. Nagyon mozgékonyak és nagyon játékosak, így olyan dolgokat is végezhetnek, mint az igazán szűk bankfordulatok, ahol előre haladnak, és hirtelen felfordulnak és 180 fokos szöget zárnak be egy nagyon szűk sugárban. Ha előrehaladnak, és hirtelen meg akarnak látni valamit mögöttük, akkor felfelé húzzák a fejüket, és valójában csak hátracsúsznak, és másik irányba mennek. Hordóhengereket fognak csinálni, és az orrukkal tengelyként forognak. Rendkívül mozgékonyak.
Mivel az elülső békalábukkal úsznak, szemben a farokkal, nem hozzák létre azt a tipikus ébrenlét, amelyet elvárnak egy hal, delfin vagy bálna mögött. És ha megértjük, hogyan csinálják ezt, és például beépíthetjük ezt egy pilóta nélküli járműbe, akkor létrehozhatunk egy olyan járművet, amelyet sokkal nehezebb felismerni a vízben, és ez hidrodinamikailag csendes.
Milyen volt a nemzeti oroszlánokkal találkozni a Nemzeti Állatkertben?
Nem olyan, hogy sok ember lehetőséget kap egy oroszlánfóka kedvtelésére. Azt hittem, hogy nyálkosak lesznek, de nem voltak. Olyan volt, mint egy nedves dobermani pincér.
Miután majdnem két évig dolgozott a tengeri oroszlánokkal, valóban találkozhatunk vele és megérintettük, hogy megnézhessük, milyen érzés a oroszlánfókák szőrme, valóban megvilágosító, és mélyebb megértést adott a problémanak, amelyet számítógépes képernyőn vagy legalább hat hüvelyk üveg.
Leftwich tanulmányozza a Nemzeti Állatkert oroszlánfókainak filmjét. (Jon Betz) Úgy gondolja, hogy újító?
Nem mindig oldom meg a jelenlegi problémát, de igazán hiszem, hogy megoldom a jövő problémáit. Úgy gondolom, hogy ez a tudásbázis olyan megoldásokra fog fordulni, amelyekre még nem is tudjuk, hogy vannak, vagy amelyekről tudjuk, hogy jelenleg megvan, és nem vagyunk érdekeltek a megoldásban. Lehet, hogy hazánkban a sebészi szállítások magas aránya nem nagy probléma, hanem probléma, és ha jobb megoldás lenne, akkor nem lenne csodálatos? Határozottan azt hiszem, hogy én sok olyan fizikát keresek, ahol az emberek nem gondolják, hogy létezik.
