ให้ความรู้เกี่ยวกับแมงมุม

แมงมุมนั้นน่าทึ่งมาก พวกมันมีประโยชน์แม้กระทั่งตอนที่พวกมันตายไปแล้ว วิศวกรเครื่องกลของมหาวิทยาลัยไรซ์กำลังแสดงวิธีนำแมงมุมที่ตายแล้วมาดัดแปลงเป็นอุปกรณ์จับยึดเชิงกลที่สามารถผสมผสานเข้ากับสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติในขณะที่หยิบจับสิ่งของ เช่น แมลงชนิดอื่นๆ ที่มีน้ำหนักมากกว่าพวกมัน ทำไม แดเนียล เพรสตัน จาก George R. Brown School of Engineering ของไรซ์ กล่าวว่า "มันเคยเกิดขึ้นมาแล้วเมื่อแมงมุมตายแล้ว มันเป็นสถาปัตยกรรมที่สมบูรณ์แบบสำหรับกริปเปอร์ขนาดเล็กที่ได้มาตามธรรมชาติ" การศึกษาแบบเปิดในAdvanced Scienceสรุปกระบวนการที่ Preston และ Faye Yap ผู้เขียนนำควบคุมสรีรวิทยาของแมงมุมในขั้นตอนแรกสู่การวิจัยใหม่ที่พวกเขาเรียกว่า "necrobotics" ห้องปฏิบัติการของ Preston เชี่ยวชาญด้านระบบหุ่นยนต์แบบอ่อนซึ่งมักจะใช้วัสดุที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม ซึ่งตรงข้ามกับพลาสติกแข็ง โลหะ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ "เราใช้วัสดุใหม่ที่น่าสนใจทุกชนิด เช่น ไฮโดรเจลและอีลาสโตเมอร์ ซึ่งกระตุ้นได้ด้วยปฏิกิริยาเคมี นิวเมติกส์ และแสง" เขากล่าว "เรายังมีงานล่าสุดเกี่ยวกับสิ่งทอและเครื่องแต่งตัว "วิทยาการหุ่นยนต์แบบอ่อนนี้สนุกมากเพราะเราได้ใช้การสั่งงานและวัสดุที่ไม่ได้ใช้ก่อนหน้านี้" เพรสตันกล่าว "แมงมุมตกอยู่ในสายการสอบสวนนี้ มันเป็นสิ่งที่ไม่เคยใช้มาก่อน แต่มีศักยภาพมากมาย" แตกต่างจากคนและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ ที่ขยับแขนขาโดยประสานกล้ามเนื้อตรงข้าม สาระน่ารู้เรื่องแมงมุม ใช้ระบบไฮดรอลิกส์ ห้องใกล้หัวของพวกเขาหดตัวเพื่อส่งเลือดไปยังแขนขา บังคับให้พวกเขายืดออก เมื่อความดันลดลง ขาจะหดตัว ห้องทดลองของศพเพรสตันที่ถูกใช้งานคือแมงมุมหมาป่า และการทดสอบแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถยกน้ำหนักร่างกายของตัวเองได้มากกว่า 130% และบางครั้งก็มากกว่านั้น พวกเขามีกริปเปอร์จัดการกับแผงวงจร เคลื่อนย้ายสิ่งของ และแม้กระทั่งยกแมงมุมอีกตัว นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าแมงมุมตัวเล็กสามารถบรรทุกของที่หนักกว่าเมื่อเทียบกับขนาดของมัน ในทางกลับกัน ยิ่งแมงมุมตัวใหญ่เท่าไหร่ น้ำหนักของแมงมุมก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้นเมื่อเทียบกับน้ำหนักตัวของมันเอง การวิจัยในอนาคตน่าจะเกี่ยวข้องกับการทดสอบแนวคิดนี้กับแมงมุมที่มีขนาดเล็กกว่าแมงมุมหมาป่า เพรสตันกล่าว Yap กล่าวว่าโครงการนี้เริ่มขึ้นไม่นานหลังจากที่ Preston ได้จัดตั้งห้องปฏิบัติการของเขาในภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลของ Rice ในปี 2019 “เรากำลังเคลื่อนย้ายสิ่งของต่างๆ ในห้องแล็บ และเราสังเกตเห็นแมงมุมขดอยู่ที่ขอบโถงทางเดิน” เธอกล่าว "เราสงสัยจริงๆ ว่าทำไมแมงมุมถึงขดตัวหลังจากที่พวกมันตาย" การค้นหาอย่างรวดเร็วพบคำตอบ: "แมงมุมไม่มีคู่กล้ามเนื้อที่เป็นปฏิปักษ์เหมือนในมนุษย์เหมือนลูกหนูและไขว้" Yap กล่าว "พวกมันมีเพียงกล้ามเนื้องอซึ่งทำให้ขาของมันม้วนเข้าได้ และพวกมันจะยืดออกด้านนอกด้วยแรงดันไฮดรอลิก เมื่อพวกมันตายพวกมันจะสูญเสียความสามารถในการกดดันร่างกาย นั่นเป็นสาเหตุที่พวกมันขดตัว "ในตอนนั้น เรากำลังคิดว่า 'โอ้ นี่มันน่าสนใจสุดๆ' เราต้องการหาวิธีใช้ประโยชน์จากกลไกนี้" เธอกล่าว