Повечето хора не мислят за динамиката на течностите, когато става дума за раждане. Но Меган Лефтвич прави.
Свързано съдържание
- Тийнейджърът изобретател Алексис Люис мисли, че децата имат решения на световните проблеми
Професорът по механично и космическо инженерство в Университета Джордж Вашингтон във Вашингтон, DC, изучава биологично вдъхновени потоци, като механизмите, които позволяват на рибата да плува или взаимодействието между течности и други сили, докато бебето преминава през родовия канал.
След като наблюдават моделите на плуване на морските лъвове по време на семейно пътуване до Националния зоопарк Смитсън, Левитвич започва да мисли за метода на морските лъвове да плува с предните си плавници, а не със задните си плавници. Бозайниците са ефективни плувци и не произвеждат почти никакво събуждане . В сътрудничество с Националния зоопарк, Leftwich засне морските лъвове, проследи грациозните пляскания на техните плавници и проектира роботизиран плавник, който възпроизвежда движението. Тя се надява да има работещ прототип до края на лятото.
Роботизираният плавница следва в дълъг ред изобретения, вдъхновени от природата. Инженерът Джордж дьо Местрал изучава острата глава на репейно растение под микроскоп и патентова велкро през 1955 г. И по-наскоро блясъкът на крилете на пеперуда вдъхнови екран за електронни четци. Еволюцията вече е решила много от проблемите, които срещаме, по един или друг начин, за други живи същества.
В крайна сметка Leftwich предвижда безпилотни превозни средства с роботизирани плавници вместо витла, които могат да правят неща като проучване на подводни минни полета, без да създават големи смущения, които дават началото на живи бомби и изследователски кораби, така ефикасни, че да могат да изминат големи разстояния на една батерия.
Как природата ви вдъхновява?
Толкова съм вдъхновен от природния свят, защото живеем в него и го виждаме непрекъснато. Наистина ми е лесно да видя листа, които духат на вятъра и след това да си помисля „А, чудя се колко сила може да поеме това листо, преди да се разкъса?“ Тези въпроси мога да ги преживея до известна степен и затова винаги мога да видя нещо ново за изследване. Очарован съм от начина, по който естественият процес, тази еволюция са намерили толкова много решения за толкова много различни проблеми. Ако мога да видя начин, че това решение, независимо дали формата на цвете или трева, растяща в определена посока, взаимодейства с течностите около него, тогава мога да проуча проблем.
Защо изучавате организми, които плуват?
Голяма част от рибите просто плуват, като замахват с опашната си перка, но делфините и китовете я размахват нагоре и надолу. Калмари и медузи свиват телата си и изстрелват струя, а морските змии движат цялото си тяло нагоре и надолу. Така че дори само тази една идея да се движим по вода, ние вече имаме толкова много решения. Наистина ми беше интересно каква е фундаменталната връзка между всички тези решения.
Морските лъвове се задвижват с предните си плавници по начин, който създава много малко събуждане. (Джон Бетц) Можете ли да опишете маневрите, които извършват морските лъвове?
Морските лъвове са страхотни плувци. Те са много пъргави и са много игриви, така че могат да правят неща като наистина стегнати банкови завои, където вървят напред и изведнъж ще видят някакъв завой и ще направят 180 градуса в много тесен радиус. Ако продължат напред и изведнъж искат да видят нещо зад себе си, те ще дръпнат главата си нагоре и всъщност просто ще направят обратен обрат и ще тръгнат в другата посока. Ще правят варели и ще се въртят с носа си като оста. Те са изключително пъргави.
Тъй като плуват с предните си плавници, за разлика от опашките си, те не създават типичното събуждане, което очаквате да видите зад риба, делфин или кит. И ако разберем как правят това и можем да вградим това в безпилотно превозно средство, например, бихме могли да създадем превозно средство, което е много по-трудно да се открие във водата, нещо, което е хидродинамично тихо.
Какво беше да се срещнем с морските лъвове в Националния зоопарк?
Не че много хора получават възможност да домашни морски лъв. Помислих, че ще бъдат слаби, но не бяха. Това беше нещо като мокър добермански пинчер.
Работейки с морски лъвове почти две години, да се срещнем в действителност с един и да го докоснем и да видим как изглежда козината на морските лъвове наистина беше просветляващо и добави дълбочина на разбиране към този проблем, който изучаваме на компютърен екран или поне шест инча стъкло.
Левич изучава филма на морските лъвове на Националния зоопарк. (Джон Бетц) Смятате ли се за новатор?
Не винаги решавам някакъв проблем, но наистина вярвам, че решавам проблемите на бъдещето. Мисля, че тази база от знания ще се превърне в решения на проблеми, които дори не знаем, че имаме, или че знаем, че имаме и не сме заинтересовани да решаваме в момента. Може би високата скорост на хирургични доставки у нас не е голям проблем, но е проблем и ако имахме по-добро решение, не би ли било това прекрасно? Определено мисля, че много от това, което правя, е да търся фундаментална физика, където хората не мислят, че тя съществува.
