Sažetak: Istraživači su otkrili kako otrovni morski krvni crv Glycera dibranchiata brzo izvlači i uvlači svoj proboscis zahvaljujući transparentnim naborima i upravljanju fluidnim pritiskom. Proboscis se širi za manje od dve sekunde i može da se rastegne do oko 3× (εmax = 2.9), vrednost slična veoma rastegljivim pijavicama. Razumevanje mehanizma može poslužiti za razvoj rastegljivih materijala i mekih robota.
Zapanjujući trik morskih krvnih crva: proboscis koji se izvlači i uvlači za sekunde
Morski krvni crvi Glycera dibranchiata imaju upečatljiv i otrovan proboscis — produženo ustno telo koje mogu iznenađujuće brzo izvući i vratiti nazad okretanjem iznutra napolje. Istraživači sa Georgia Institute of Technology otkrili su mehaniku ovog procesa i snimili ga ultrazvukom, objašnjavajući kako prozirni nabori i fluidni pritisak omogućavaju „eksplozivno“ izbacivanje organa.
Kako funkcioniše: kada je proboscis sklopljen, njegova unutrašnja cev i crevo su sabijeni i nabubreni u nabore. Brzim pumpanjem tečnosti u ovo telo, proboscis se u manje od dve sekunde napuše i izduži do oko tri puta svoje početne dužine — bez pucanja. Povratak u početni položaj traje nešto duže, oko osam sekundi.
Metode istraživanja: tim je posmatrao crve u vazduhu i u gelu natopljenom morskom vodom koji simulira muljevito dno pličaka, snimao ih kamerom i ultrazvukom, i merio unutrašnji fluidni pritisak. Da bi sprečili da se životinje pomeraju tokom snimanja, korišćen je 3D-štampani plastični držač opisan kao „otvoreni kovčeg za crve“.
Ključni podaci: maksimalno rastezanje izmereno kao εmax = 2.9 blisko je vrednosti zabeleženoj kod veoma rastegljive pijavice Hirudo nipponia (εmax = 3.6). Za poređenje, ljudske tetive podnose mnogo manju deformaciju (oko 0.098) pre loma. Ovo pokazuje izuzetnu elastičnost proboscisa i posebne biomehaničke adaptacije crva.
Moguće primene: razumevanje ovakvih bioloških rešenja može inspirisati dizajn rastegljivih materijala i mehanizama za meke robote, koji danas često koriste manje elastične poliuretanske folije. Kako je primetio David Hu sa Georgia Tech-a, posmatranje ovog „iza scene“ otkriva prirodne strategije za brzo i pouzdano povlačenje i izbacivanje mekih struktura.
„Videli smo ispuhani proboscis koji mirno čeka da deluje,“ rekao je David Hu, objašnjavajući da bi ove strategije mogle pomoći u stvaranju robota sa boljom sposobnošću ponovljivog istezanja i povlačenja.
Ova otkrića osvetljavaju jedinstvene biomehaničke trikove jednog naizgled zastrašujućeg, ali pažljivo prilagođenog organizma i otvaraju put za primenu u inženjerstvu i robotici.
Pomozite nam da budemo bolji.
