العلماء يعيدون إحياء العناكب الميتة كإنسان آلي يمسك بمخالب

لماذا تهتم بتصميم الروبوتات الخاصة بك بينما يمكنك إعادة استخدام الطبيعة التي خلقتها؟

كانت هذه هي عملية التفكير وراء مشروع بحثي قام به مهندسون في جامعة رايس نجحوا في تحويل العناكب الميتة إلى مخالب آلية. أطلق العلماء على مجال أبحاثهم الجديد اسم “علم الأحياء الدقيقة” ويقولون إنه يمكن أن يخلق بدائل رخيصة وفعالة وقابلة للتحلل البيولوجي للأنظمة الروبوتية الحالية.

فلماذا العناكب؟ حسنًا ، بينما يحرك البشر أطرافهم باستخدام أزواج من العضلات المعادية ، مثل العضلة ذات الرأسين والعضلة ثلاثية الرؤوس ، فإن أرجل العناكب تحتوي فقط على عضلة مثنية واحدة تجذب الساق إلى الداخل. يعارض هذا النظام الهيدروليكي: غرفة في وسط جسم العنكبوت (تُعرف باسم بروسوما) تدفع السائل إلى الخارج لفتح الرجل ، مع وجود صمامات منفصلة تسمح للحيوان بالتحكم في كل طرف بشكل مستقل. بالمناسبة ، هذا هو السبب في أن العناكب تلتف دائمًا عندما تموت ؛ لا يوجد ضغط في النظام لمعارضة عضلات الساق المثنية.

مسلحًا بهذه المعرفة ، اكتشف فريق من جامعة رايس أنه يمكنهم تشغيل هذا النظام الهيدروليكي بشكل مصطنع ببساطة عن طريق إدخال إبرة في بروسوما العنكبوت الميت ، ودفع الهواء للداخل والخارج لفتح وإغلاق أرجل العنكبوت مثل آلة مخلب الممرات.

يمكنك مشاهدة مقطع فيديو لعملهم أثناء العمل أدناه:

قال دانيال بريستون من كلية جورج ر. بيان صحفي. يمكن للعناكب أن ترفع أكثر من 130 في المائة من وزن جسمها وأن تمر عبر 1000 دورة غلق مفتوحة قبل أن تتحلل المفاصل.

قام فريق من جامعة رايس بقيادة طالبة الدراسات العليا فاي ياب نشر ورقة تصف عملهم في المجلة العلوم المتقدمة. في ذلك ، لاحظوا أن للبشرية تاريخًا طويلًا في إعادة استخدام بقايا الكائنات الميتة لاستخدامات جديدة – من جلود الحيوانات التي تُلبس كملابس إلى العظام التي يتم شحذها إلى رؤوس سهام وأدوات. في هذا السياق ، فإن تحويل العنكبوت الميت إلى إمساك آلي ليس بالأمر الغريب كما قد يبدو لأول مرة.

لاحظ العلماء أيضًا أن علماء الروبوتات كثيرًا ما يستلهمون تصميماتهم من العالم الطبيعي ، ويقلدون السطح اللاصق لأقدام الأبراص أو تموجات ذيل السمكة، فمثلا. لكنهم قالوا لماذا النسخ بينما يمكنك السرقة؟ خاصة عندما قامت الطبيعة الأم بالفعل بالعمل الجاد لتطوير آليات فعالة عبر ملايين السنين من التطور.

كما كتبوا في الورقة ، “يستفيد مفهوم علم التنكريات المقترح في هذا العمل من التصاميم الفريدة التي أنشأتها الطبيعة والتي يمكن أن تكون معقدة أو حتى من المستحيل تكرارها بشكل مصطنع.”

أمرت المجموعة الأشخاص الخاضعين للاختبار من شركة توريد بيولوجي ، التقارير جزمودو، الأمر الذي خلق بعض المشاكل للزملاء المصابين برهاب العناكب. كما قال بريستون من رايس للنشر ، “أحد الموظفين الذين يعملون في مكتبنا الأمامي لا يحب العناكب حقًا. لذلك كان علينا الاتصال بالمكتب الأمامي كلما وصلنا تسليم آخر حتى نتمكن من استخدامه في المشروع وإعطائهم نوعًا من التنبيه “.

يعد العمل في الأساس دليلًا على المفهوم في الوقت الحالي ، لكن بريستون قال إنه يمكن أن يكون له العديد من التطبيقات المستقبلية. قال في بيان صحفي: “هناك الكثير من مهام الانتقاء والمكان التي يمكننا النظر فيها ، والمهام المتكررة مثل فرز أو تحريك الأشياء في هذه المقاييس الصغيرة ، وربما حتى أشياء مثل تجميع الإلكترونيات الدقيقة”.

وقال ياب إن الاستخدام الآخر قد يكون هو جمع عينات من الحيوانات في الطبيعة ، حيث أن خاطف العنكبوت “مموه بطبيعته”.