Yurii Mongol
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Pequenas baratas com exoesqueletos robustos usam suas cabeças "como um pára-choque de automóvel", relataram cientistas em um novo estudo. Quando a cabeça de uma barata apressada atinge a parede, seu corpo salta para cima em um ângulo, permitindo ao inseto escalar a superfície vertical mais rapidamente do que se tivesse aplicado os freios.
A abordagem direta das baratas para escalar paredes é tão eficiente que inspirou os pesquisadores a projetar robôs minúsculos que podem subir paredes como as baratas - usando suas cabeças. [Os 6 robôs mais estranhos já criados]
Quando os animais navegam em terrenos complicados, uma interação entre seus sentidos e seus cérebros os ajuda a evitar obstáculos e erros potencialmente fatais. Mas a estratégia das baratas sugere que alguns animais dependem de suas próprias formas corporais não apenas para protegê-los de colisões, mas também para canalizar esse impulso em uma manobra de fuga bem-sucedida, relataram os autores do estudo no estudo, que foi publicado online em 13 de fevereiro. no Journal of the Royal Society Interface.
Os pesquisadores testaram 18 baratas machos em superfícies de corrida forradas de papel que terminavam em paredes verticais, gravando vídeo de alta velocidade a 500 quadros por segundo e usando software de rastreamento de movimento para analisar a transição das baratas da trilha horizontal para a parede vertical.
A olho nu, parecia que todas as baratas que escalavam a parede o faziam perfeitamente, observaram os cientistas no estudo. Mas a filmagem em câmera lenta contou outra história: as baratas usaram duas estratégias diferentes para escalar a parede, uma das quais envolvia bater na parede com a cabeça para "decolar" em uma postura de escalada.
E as baratas que empurravam a cabeça eram escaladoras de paredes mais eficientes, disse o principal autor do estudo, Kaushik Jayaram, um pós-doutorado em Ciência de Materiais e Engenharia Mecânica do Wyss Institute da Universidade de Harvard. .
"Nos testes em que eles usaram essa abordagem de cabeça para baixo, observamos que eles correriam cerca de 20 por cento mais rápido do que se pousassem sobre as pernas e escalassem a parede", disse Jayaram.
"Em um ambiente natural, se eles estão tentando fugir de um predador, um aumento de 20 por cento na velocidade pode ser a diferença entre a vida e a morte", explicou ele..
Os robôs normalmente navegam no terreno usando uma série de sensores, e a perspectiva de construir um robô que pudesse mudar rapidamente de direção para escalar - usando o impulso gerado pela forma de seu próprio corpo - era um desafio intrigante, disse Jayaram. Os cientistas encontraram isso projetando um "nariz" especial para o robô que ajudou a lançá-lo para cima no ângulo certo, disse Jayaram..
Eles acabaram com um nariz trapezoidal com uma extremidade apontando para cima, montado na frente do robô. Com o impacto, o nariz roçaria contra a parede e permitiria que o corpo empinasse, disse Jayaram. Embora as baratas não tenham nariz, a estrutura do robô tem o mesmo propósito que as cabeças das baratas, permitindo que o corpo mude de direção rapidamente enquanto perde pouco impulso, relataram os autores do estudo.
Outros projetos de robôs se beneficiaram da biomecânica das baratas. A capacidade dos insetos de se espremerem através de pequenas aberturas inspirou os engenheiros a projetar um minúsculo robô que poderia se achatar no chão para deslizar por fendas estreitas, um feito que poderia um dia ajudar a localizar vítimas de terremotos, relatado anteriormente.
"A natureza pode ser um professor importante. Temos dicas de como os animais podem enfrentar esses desafios quando têm que fazer várias tarefas ao mesmo tempo - correr, escalar, operar em ambientes que eles não conhecem", disse Jayaram.
"Conforme começamos a operar em ambientes mais complexos, podemos definitivamente aprender com alguns dos exemplos que a biologia oferece - e podemos definitivamente melhorar alguns também", disse ele.
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