タコはその仕事に最適な腕を知っている

タコ
タコが第二の腕でエビを攻撃する(ミネソタ大学ウォーディル研究室)

タコは8本の腕をランダムに使うわけではないようです。科学者たちは、彼らが狩りをするときに常に特定の手足を展開し、獲物の種類に応じて戦術を調整していることを発見しました。

「通常、何かを見るときは、 たこ しばらくの間は、何も再現できません」と、ミネソタ大学生物科学部助教授で頭足類の専門家トレバー・ウォーディル氏は説明する。 「彼らはもじもじして探索する動作が奇妙に見えます。」 

そのため、科学チームは、タコの狩猟行動が実際に完全に再現可能であることを発見して驚きました。彼らは、頭足類が腕をどのように使うかを調査して、次世代のソフトロボットの開発に役立つ手がかりを見つけていました。 

カリフォルニア 二斑タコの寿命は約1年で、テニスボールほどの大きさにまで成長します。彼らの体の両側の腕には4からXNUMXまでの番号が付けられており、さまざまな種類の獲物が彼らの水槽に導入されました。

ビデオ 彼らはタコが巣穴から出てきて獲物に突進する様子を記録しており、タコが常に獲物を監視する目と同じ側の腕を使って攻撃していたことが明らかになった。そして獲物の種類が何であれ、彼らは常に 真ん中から二番目の腕.

精製は獲物の種類によって異なります。タコは動きの遅いカニには猫のように飛びつきましたが、動きの速いエビに対しては驚かさないように慎重でした。 2番目のアームがエビと接触すると、隣のアームがエビに接触し、 アーム1とアーム3 それを確保するために使用されました。

(ミネソタ大学ウォーディル研究室)

次のステップは、ニューロンがタコの腕の動きをどのように促進するかを研究することです。 「タコは非常に強いです」とウォーディル氏は言う。 「彼らにとって、その器用さを考えると、ドアをつかんで開けることは簡単なことです。

「タコから学ぶことができれば、それを水中車両やソフトロボットのアプリケーションの作成に応用できます。タコからインスピレーションを得た水中乗り物は、深海探査において重要な役割を果たす可能性があります。」資金と支援は米国海軍研究局によって提供され、この研究は 現在の生物学

ダイバー向けのソフトグリップ

米国の別の研究チームもタコの腕の動きから学び、水中で物体を傷つける危険がなく、しっかりと掴むことができる手袋を設計した。 

水中考古学者や救助ダイバーは、オクタグローブの開発につながったバージニア工科大学助教授マイケル・バートレット率いる研究から恩恵を受ける可能性がある人々の一人であると言われている。

バートレット氏によると、人間には滑りやすい水中環境で物や人を扱う能力が生まれつき備わっていないという。 「これが責任となる重大な時期があります。自然にはすでに優れた解決策がいくつかあるため、私たちのチームは自然界にアイデアを求めました。の たこ インスピレーションを得る上で当然の選択となりました。」

タコ
タコ 研究室(バージニア工科大学ソフトマテリアル&ストラクチャー研究所)

プランジャ形 たこ-腕の吸盤は強力なひったくり能力を提供すると彼は言います。吸盤の広い外側のリムが物体に密着すると、筋肉がリムの後ろのカップ状の領域を収縮および弛緩させ、圧力を加えたり解放したりします。多数の吸盤を一度に嵌めると強力な接着力が生まれます。

「私たちが見ると、 たこ、接着剤は確かに際立っており、必要に応じて接着をすぐに活性化して解放します」とバートレット氏は言います。 「しかし、同じくらい興味深いのは、タコがさまざまな化学的および機械的センサーからの情報を処理することによって、2,000本の腕にまたがるXNUMX以上の吸盤を制御しているということです。 

「タコは、水中の物体を操作するために、粘着力の調整機能、感知機能、制御機能を実際に組み合わせています。」

バートレット氏のチームは、吸盤を、柔らかく作動する膜で覆われた従順なゴムの茎として再考しました。これらは、軽い圧力だけを使用して、平面または曲面の両方の物体に確実に取り付けることができます。

吸盤と一連の光学式近接センサーはマイクロコントローラーを介して接続されており、タコの神経系と筋肉系を模倣しています。

タコ
Octa-Glove は特定のダイビング用途に役立つ可能性があります (ソフトマテリアルおよび構造研究所 / バージニア工科大学)

「柔らかく応答性の高い粘着素材と埋め込まれた電子機器を組み合わせることで、圧迫せずに物体を掴むことができます」とバートレット氏は言います。 「これにより、濡れた物体や水中の物体の取り扱いがより簡単かつ自然になります。電子機器が作動して接着を素早く解除します。物体に向かって手を動かすだけで、グローブが掴む役割を果たします。ユーザーがボタンを 1 つも押すことなく、すべてを実行できます。」    

研究者らはまた、水中グリップ、ユーザー支援技術とヘルスケア、製造プロセス中の濡れた物体の組み立てと操作のためのソフトロボット工学の分野における Octa-Glove の役割も検討しています。この研究は、 科学の進歩.

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