Жуки подсказали ученым способ создания сверхбыстрых плавучих роботов
Американские ученые из Корнеллского университета в штате Нью-Йорк раскрыли принцип плавания жуков-вертячек — небольших водных насекомых, обитающих преимущественно в тропиках. Открытие может способствовать созданию очень быстрых роботов и беспилотных аппаратов для водной среды. Исследование опубликовано в научном журнале Current Biology (CB).
Длина тела представителей семейства вертячек не превышает одного сантиметра, однако им нет равных в скорости плавания среди себе подобных. Жук способен достигать ускорения в 100 метров в секунду за одну секунду, а также развивать скорость до одного метра в секунду.
Ранее биологи считали, что эти насекомые передвигаются в воде, отталкиваясь лапками, то есть, используя тягу на основе сопротивления среды. Однако расчеты показали, что для этого существам пришлось бы двигать конечностями неимоверно быстро.
С помощью высокоскоростных камер исследователи засняли работу ног вертячек в воде и пришли к выводу, что насекомые полагаются на другой вид тяги — тягу на подъемной силе. Для этого вертячки располагают ноги под углом к поверхности воды.
«Можно сказать, что ноги жука двигаются как пропеллер, который совершает часть оборота под углом, втягивается, возвращается в исходное положение и снова делает часть оборота. Такой угол атаки позволяет насекомому создавать подъемную силу. Схожий принцип используется в авиации при наклоне крыла самолета», — объяснил руководитель исследования, профессор экоинженерии Крис Ро.
По словам ученого, открытый принцип движения жуков-вертячек может помочь инженерам проектировать беспилотные и роботизированные плавательные средства, разгоняющиеся до огромных скоростей.