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海馬的奇怪的尾巴以及它如何控制
2015年7月3
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使用3 d印制技術(shù)幫助研究人員了解的不尋常的方形截面海馬尾巴并建議使用從裝甲機(jī)器人到醫(yī)療設(shè)備
海馬的尾部可以提供的靈感裝甲的機(jī)器人有能力掌握,根據(jù)在南卡羅來納州克萊姆森大學(xué)的研究人員。使用3 d印刷試圖模仿海馬尾巴的結(jié)構(gòu)——這與幾乎所有其他的尾巴在截面而不是圓——自然是廣場領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)調(diào)查申請機(jī)制,可以找到在機(jī)器人和醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
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海馬用尾巴來控制到海藻和草
“幾乎所有動(dòng)物的尾巴有圓形或橢圓形截面——但不是海馬的。說:“我們想知道為什么邁克爾•波特機(jī)械工程研究的首席研究員。他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚喜。廣場裝甲鋼板的尾塊相互移動(dòng),只能在一個(gè)方向上相互滑動(dòng),而圓盤子可以滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。因此,當(dāng)碎,海馬尾巴結(jié)構(gòu)可以吸收更多的能量比圓形截面結(jié)構(gòu)之前,失敗,作為他們shae傾向于保留的部分,而圓的扁平的橢圓。
扭曲的時(shí)候,方截面結(jié)構(gòu)需要更少的能量回到原來的形狀�？廴诵南�,方鋼創(chuàng)建更多的接觸點(diǎn)表面,更強(qiáng)的抓地力。海馬使用這個(gè)錨自己植被和堅(jiān)持盡管強(qiáng)大的電流。
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波特建造方和圓尾結(jié)構(gòu)的3 d打印模型并對其進(jìn)行了力學(xué)測試的扭曲和破碎
在《科學(xué)》雜志上的一篇論文中,波特和他的同事們解釋他們?nèi)绾问褂? d印刷的屬性結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查。”新技術(shù),如3 d印制技術(shù),使我們能夠模仿生物的設(shè)計(jì),但也建立假設(shè)模型的設(shè)計(jì)不是在自然界發(fā)現(xiàn)的,”波特說,“我們可以測試他們互相找到新的工程應(yīng)用的靈感,也解釋了為什么生物系統(tǒng)進(jìn)化。“波特與加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員合作,在那里他獲得了博士學(xué)位,和多米尼克奧斯塔,根特大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家。”“邁克爾決定使用工程技術(shù)來解釋生物特性,”加州大學(xué)圣地亞哥分校的喬安娜McKittrick說。這使他能夠簡化結(jié)構(gòu),這樣他就可以研究其基本特征。”“然后你就可以建立新的bioinspired結(jié)構(gòu)和設(shè)備。”
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方截面結(jié)構(gòu)是更有效地比圓的扣人心弦的,因?yàn)樗麄儎?chuàng)造更多的接觸點(diǎn)
這些研究顯示,每平方單位的尾巴是由l型角板、滑動(dòng)關(guān)節(jié),工作像窩joimnts有三個(gè)自由度。這些廣場盤子使海馬尾巴硬,強(qiáng)度及抗應(yīng)變同時(shí),而通常情況下,加強(qiáng)這些特征中的任何一個(gè)會(huì)削弱的至少一個(gè)其他人,波特說。這就是給出了結(jié)構(gòu)其盔甲的潛力。波特都希望擴(kuò)大結(jié)構(gòu),因此,它可用于扣人心弦的機(jī)器人,和規(guī)模,建立醫(yī)療導(dǎo)管。
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