Robot beží ako hmyz po vode

Tajomstvo behu po vodnej hladine je objasnené - aspoň čo sa týka malého hmyzu: Kalužiaka. Jeho technika bola dlho pre vedcov hádankou, teraz našli americkí vedci riešenie, ktoré sa zdá byť paralelné s dopredným pohybom vtákov alebo rýb. Ich výsledky podrobili vedci tiež rovnako dôkladnému testovaniu - a zostavili robota, ktorý s tou istou technikou behu ako jeho vzor z ríše hmyzu kráča po vodnej hladine. "Robostrider" sa síce nepohybuje tak elegantne ako jeho prírodný vzor - kalužiak - používa ale tú istú techniku, pri ktorej vytvára na vodnom povrchu kruhy. Kalužiaci, patriaci k plošticiam (Gerridae) sú veľkí 8 až 10mm a žijú na jazerách, potokoch a tiež na mori.

Povrchové napätie vody a vodu odpudzujúce vlasy na ich dlhých nohách sa starajú, aby tento hmyz neklesol ku dnu. Ako vlastne po vodnej hladine bežia bolo dlho pre vedcov hádankou. Niektorí si mysleli, že vytvárajú malé povrchové vlny, aby sa pohybovali vpred. Táto domnienka ale nevysvetľuje, ako to že aj malé jedince vedia bežať po vode - pretože ony ešte vôbec nevedia dosť rýchlo hýbať svojimi nohami, aby vytvárali vlny.

Tajomstvo odhalili vysokorýchlostné nahrávky

Základom pre riešenie hádanky a stavbu robota boli vysoko-rýchlostné nahrávky kalužiaka, ktoré urobili vedci pomocou kamier s vysokým rozlíšením na zafarbenej vodnej ploche.

Vír pod vodnou hladinou

Pritom objavili vedci, že tento malý hmyz s latinským názvom Gerris remigis vytvára svojimi nohami pod vodnou hladinou víry, aby sa pohyboval po vode. Stredný z troch párov nôh funguje pritom ako veslá lode. Pohybová energia tohto víru ženie hmyz napred, dodáva David Hu a jeho spolupracovníci z Massachusetts Institute of Technology in Cambridge.

Jednoduché použitie Newtonovho zákona

Aby sa pohybovali dopredu, musia sa o niečo zaprieť. Čo toto niečo presne je, to závisí samozrejme od spôsobu dopredného pohybu. Je tu teda podobnosť pohybu s pohybom vtákov a rýb. Pri veľkých suchozemských zvieratách by to bola pevná zem, proti ktorej sa oprú a tak vytvoria silu, ktorá pôsobí do opačného smeru. Pri ich plávajúcich a lietajúcich kolegoch je oproti tomu situácia trochu komplikovanejšia, tu musia (z fyzikálneho hľadiska) bojovať s tekutosťou.

Umelý kalužiak a jeho prírodný vzor "Robostrider" z ľahkého hliníka.

Vedci skonštruovali robota, ktorý sa pohybuje po vodnej hladine technikou kalužiaka: Umelý kalužiak je so svojimi 9 centimetrami dĺžky asi desaťkrát dlhší než jeho prírodný vzor. Jeho nohy odpudzujú vodu a jeho telo sa z väčšej časti skladá z ľahkého hliníka.