Deosebirea dintre tehnologia din natură şi cea creată de om e legată de robusteţe. Sistemele robuste sunt stabile în medii complexe şi noi. Gândacii îşi menţin poziţia stabilă când străbat un teren denivelat. Dacă le punem un jetpack sau îi perturbăm ca la un cutremur, vedem că picioarele lor, armonios acordate le permit să îşi menţină poziţia fără să-şi folosească creierul. Se pot deplasa prin iarbă fără probleme, fără să se răstoarne. Am descoperit un nou comportament. Datorită formei lor, se rostogolesc automat pe o parte ca să străbată acest obstacol artificial de iarbă.

 

 

Sistemele robuste pot executa sarcini multiple cu aceeaşi structură. Iată un nou comportament descoperit de noi. Animalele se întorc rapid şi dispar în nici 150 de milisecunde – nu le vezi – folosind aceleaşi structuri folosite la fugă, picioarele. Pot fugi răsturnaţi pe ramuri şi sârme, iar dacă mişti vreo ramură, pot face asta. Pot face manevre gimnastice cum niciun robot nu poate încă. Au o manevrabilitate nelimitată cu aceleaşi structuri şi acces fără precedent la areale foarte variate. Au aripi să zboare când le e cald, şi tot pe ele le folosesc dacă se răstoarnă ca să-şi recapete poziţia. Foarte eficient.

 SIstemele robuste au toleranţă la defecte şi previn eşecurile. Acesta e piciorul unui gândac. Are spini, tălpi lipiciose şi gheare, şi dacă le îndepărtezi, ei se pot totuşi deplasa pe teren denivelat, ca în filmul de mai jos, fără să încetinească. Extraordinar. Se pot căţăra pe plase fără tălpi. Iată-l folosind un tripod alternativ: 3 picioare, 3 picioare, 3 picioare, dar în natură, insectele îşi pierd deseori picioarele. Acesta se deplasează fără picioarele din mijloc. Poate să-şi piardă chiar 3 picioare, un tripod, şi să adopte un stil nou, săltat. Subliniez că toate aceste filme sunt încetinite de 20 de ori. Sunt, de fapt, foarte rapizi.

 Sistemele robuste rezistă la deteriorări. O vietate se urcă pe un perete. E o căţărare rapidă, lină, verticală, dar când încetinim, obsevăm altceva. Iată ce face. Se loveşte intenţionat cu capul de perete aşa că nu încetineşte şi, în 75 de milisecunde e în urcare. Poate să facă asta datorită exoscheletului extraordinar. Şi are articulaţii elastice formate din tuburi şi plăci conectate între ele. Iată abdomenul disecat al unui gândac. Observaţi plăcuţele şi membranele elastice.

Colegul meu inginer de la Berkley a creat cu studenţii lui o metodă nouă de realizare tehnică în care faci origami din exoschelet, îl tai cu laser, îl laminezi, şi îl împătureşti într-un robot. Ei pot face asta în mai puţin de 15 minute. Aceşti roboţi, numiţi DASH, Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod, sunt roboţi foarte manevrabili, şi deosebit de robuşti datorită acestor caracteristici. Sunt incredibil de rezistenţi la deteriorare. (Râsete) Şi au şi comportamente similare gândacilor. Îşi pot folosi corpul adaptabil ca să urce pe pereţi foarte simplu. Au chiar începutul unui comportament de inversiune rapidă prin care dispar.

Vrem să ştim de ce ei pot ajunge oriunde. Am desporerit că pot trece prin găuri de 3 mm, grosimea a două monezi suprapuse, când fac asta, pot să treacă prin spaţiile strâmte cu viteză, aproape că nu-i vezi. Ca să înţelegem mai bine, am scanat exoscheletul şi am văzut că îşi pot comprima corpul cu peste 40%. I-am testat cu aparate pentru maeriale să vedem rezistenţa la forţe aplicate şi am văzut că pot suporta forţe de 800 de ori mai mari decât greutatea lor, apoi pot să fugă şi să zboare absolut normal.

Aşa că nu ştim niciodată unde duce cercetarea de curiozitate, şi s-ar putea să vrei un roi de roboţi inspiraţi din gândaci să vină spre tine.

 

Te-ar putea interesa și: