خرطوم فیل به کمک علم رباتیک می‌آید

پژوهشگران با بررسی خرطوم فیل در تلاش‌اند پوششی شبیه پوست فیل برای پوشاندن ربات‌های نرم بسازند.

کد خبر: ۴۷۸۵۰۳

تاریخ: ۳۱ تير ۱۴۰۱ - ۱۰:۴۴

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از پایگاه خبری فیز دات اُرگ (phys.org)، پژوهشگران مؤسسه فناوری جورجیا می گویند ماهیچه‌های فیل تنها ابزار این حیوان برای کش‌دادن خرطومش نیست و پوست چین‌خورده این حیوان نقش مهمی در این زمینه ایفا می‌کند. ترکیب عضله و پوست، این قابلیت را به حیوان می‌دهد که گیاهان شکننده را با خرطومش بگیرد و تنه درختان را از هم جدا کند.

این پژوهش که با همکاری باغ وحش آتلانتا انجام شد، نشان می‌دهد که پوست فیل به صورت یکنواخت کشیده نمی‌شود. قسمت بالای خرطوم از قسمت پایینی انعطاف‌پذیرتر است. هنگام کشش برای گرفتن غذا یا اشیا، قسمت پشتی خرطوم، بیشتر به سمت جلو می‌لغزد.

این یافته‌ها در پیشرفت علم رباتیک تأثیر دارد. برخلاف خرطوم فیل، دستگاه‌ها نمی‌توانند انعطاف‌پذیری و قدرت زیاد را با هم داشته باشند. پژوهشگران می دانند در رباتیک نرم، حفره‌های پر از مایع، امکان حرکات انعطاف‌پذیر را برای ربات‌ها ایجاد می‌کند، اما در صورت اعمال نیرو آن‌ها به‌راحتی می‌شکنند. یافته‌های پژوهشگران درباره فیل‌ها نشان می‌دهد که احتمالاً پوشاندن ربات‌های نرم با ساختاری شبیه پوست ضمن اینکه به ماشین‌ها قدرت می‌دهد، انعطاف‌پذیری آن‌ها را نیز حفظ می‌کند.

اندرو شولز (Andrew Schulz) سرپرست تیم پژوهشی می‌گوید: «زبان انسان یک بافت پر از ماهیچه و بدون استخوان است که به خرطوم فیل شباهت دارد. هنگامی که زبانمان را از دهانمان بیرون می‌آوریم، زبان به طور یکنواخت کشیده می‌شود. در حین تحقیقات، هنگامی که فیل‌ها را در جست‌وجوی غذا زیر نظر داشتیم، انتظار داشتیم خرطوم آن‌ها هم مانند زبان انسان عمل کند، اما هنگامی که به فیلم‌های دوربین پرسرعتمان نگاه کردیم و حرکات خرطوم را ترسیم کردیم، شگفت‌زده شدیم؛ زیرا حرکات بالا و پایین خرطوم اصلاً شبیه هم نبود.»

پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که قسمت بالای پوست خرطوم که چین‌خوردگی دارد، ۱۵درصد انعطاف‌پذیرتر از قسمت چروک‌خورده پایین خرطوم است. آن‌ها متوجه شدند که فقط عضلات خرطوم حرکت نمی‌کنند؛ بلکه لایه ضخیم پوست آن نیز حرکت می‌کند.

شولز معتقد است: «فیل‌ها مانند آدم‌ها هستند: تنبل‌اند! قسمت انتهایی خرطوم، یک لیتر عضله دارد. نزدیک‌ترین قسمت خرطوم به دهان ۱۱ تا ۱۵ لیتر عضله دارد. فیل ابتدا انتهای خرطومش را کش می‌دهد و سپس قسمت مجاور آن را؛ زیرا حرکت‌دادن آن آسان‌تر است. اگر فیل مجبور نباشد برای به‌دست آوردن چیزی زیاد تلاش کند، خود را به زحمت نمی‌اندازد.»

از نظر پژوهشگران، کنجکاوی درباره فیل‌ها به نفع آن‌ها است؛ زیرا باعث می‌شود امکان کمک بیشتر به آن‌ها فراهم شود؛ ضمن اینکه ممکن است این پژوهش به پیشرفت برنامه‌های رباتیک نیز بینجامد.