انقباض استثنایی، ویژگی تازه کشف شده تار عنکبوت و کارآمد در دانش رباتیک

تار عنکبوت واقعاً ساختار عجیب و شگفت انگیزی دارد. هم الگوهای جالب و چشم نوازی دارند و هم خواص فیزیکی فوق‌العاده (مثل استحکام و انعطاف پذیری) از خود نشان می‌دهند. حالا باید پیچیش و انقباض خود به خودی و عجیب (ابر انقباض) را هم به فهرست ابر ویژگی‌های تار عنکبوت اضافه کنید که احتمالاً در علم رباتیک به کار آیند.

 ابَر انقباض و پیچش خود به خودی، ویژگی جدید تار عنکبوت

خواص عجیب تار عنکبوت چنان عجیب و شگفت انگیز است. تار عنکبوت یکی از محکم‌ترین مواد است و می‌تواند وزن بسیار زیادی را تحمل کند. از تار برای مقاصد مختلف استفاده می‌شود. از ساخت جلیقه ضد گلوله گرفته تا ساخت پوست مصنوعی و ترمیم آسیب‌های فیزیکی معلولین و حتی ارتقاء میکروفن ها!
تقریباً هر روز یک کارکرد جدید برای تار عنکبوت پیدا می‌شود. هر چند این بار محققین ام آی تی (MIT) خاصیت کاملا جدیدی از تار عنکبوت را کشف کردند که احتمالاً در آینده برای ساخت عضلات رباتی بسیار کارآمد باشد.

تیم محققین در تحقیقات خود متوجه شدند که تار عنکبوت نه تنها بسیار کشسان است بلکه نسبت به تغییر رطوبت محیط هم از خود واکنش های عجیبی نشان می دهد. وقتی هوای اطراف تار های عنکبوت مرطوب شود و به حد مشخصی برسد، ناگهان تار پیچ خورده و منقبض می‌شود! این انقباض آنقدر قدرتمند است که بتواند احتمالاً یک شیء را حرکت دهد. مثلا می‌تواند یک شیر آب را باز کند.

تار عنکبوت هم جمع می‌شود و هم خود به خود پیچ می خورد!

آزمایشی که محققین دانشگاه ام آی تی را به کشف این پدیده راهنمایی کرد به این شکل انجام شد. آن‌ها وزن مشخصی را از تار عنکبوت آویزان کرده و آن را در یک محفظه بسته قرار دادند. در مرحله بعد رطوبت داخل اتاقک افزایش داده شد تا جایی که نهایتا مشاهده شد تار  آویزان شده شروع به چرخش می‌کند. این واکنش عجیب تار عنکبوت واقعاً دور از انتظار و غافلگیر کننده بوده.

محققین فرصت را از دست ندادند و خیلی سریع برای این قابلیت جدید تار عنکبوت نام گذاشتند: ابَر انقباض! وقتی این بافت در مقدار مشخصی از رطوبت قرار می‌گیرد نیروی قدرتمندی وارد کرده و جمع می‌شوند. علاوه بر جمع شدن، تار عنکبوت دچار پیچش هم می‌شود. پیچ خوردن و جمع شدن تار یک رفتار کاملا منحصر به فرد است و تا به حال در مورد هیچ بافت مصنوعی یا طبیعی دیگری مشاهده نشده است.

هنوز مشخص نیست که این قابلیت انقباضی و پیچشی تار عنکبوت در طبیعت چه کارکردی دارد یا عنکبوت چطور از این ویژگی به نفع خود استفاده می‌کند. به علاوه هنوز هیچ توجیه مشخص بیولوژیکی در مورد این ویژگی عجیب ارائه نشده است. ولی آن چه مهم است این است که این ویژگی قطعا فوق‌العاده به کار بشر می‌آید و این برای ما از همه مهم‌تر است.

کاربرد خاصیت ابر انقباض و پیچش تار عنکبوت

اولین و جذاب ترین کاربردی که این ویژگی می‌تواند داشته باشد، در علم رباتیک است. از این ویژگی تار می‌توان برای کنترل سنسور ها و دستگاه‌ها استفاده کرد. یعنی با کنترل دقیق رطوبت می‌شود با دقت بسیار بالایی حرکات را کنترل کرد و این یعنی احتمالاً تحول ساخت عضلات رباتی و علم رباتیک.
تار عنکبوت صرفا با واکنش نشان دادن به رطوبت می‌تواند حرکت انقباضی داشته باشد و این عملکرد قطعا یک ساز و کار مشخص در سطح مولکولی دارد. با شناسایی و درک خوب این ساز و کار و کنترل آن، می‌توان حرکت تار عنکبوت را تحت کنترل داشت. نتیجه آن ساخت بافت های هوشمند خواهد بود.

نظر شما چیست؟ دوست در آینده با استفاده از این فناوری ربات های زمخت و خشن و آهنی را کنار بگذاریم و شاهد نسل جدید ربات های تار عنکبوتی و خیس (!) باشید؟

منبع: digitaltrends.com