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vidéo. Robot 'zombie spiders' : des cadavres utilisés comme griffes

Toujours pas déçu après avoir essayé en vain d'avoir des peluches à la fête foraine Le grappin du ramasse-peluches est… Araignée au moins pour une petite récompense. Des scientifiques de l'Université Rice ont utilisé les corps d'araignées-loups euthanasiées pour saisir et déplacer des objets légers. Ce nouveau domaine d'utilisation de cadavres d'animaux à des fins mécaniques a été surnommé "nécrobotique" après une recherche publiée dans labibliothèque en ligne Wiley

. Il influence déjà la conception de préhenseurs robotisés à grande vitesse. Les humains s'appuient régulièrement sur des particularités biologiques sélectionnées au cours de l'évolution pour remplacer les principes biologiques par l'ergonomie. C'est ce qu'on appelle le "biomimétisme". Nous étions également au courant des inventions "biohybrides", c'est-à-dire des inventions contenant des composants biologiques et non biologiques. Cependant, " cet exemple de nécrobotique est la première fois que des chercheurs utilisent intentionnellement des biomatériaux, des matériaux non vivants dérivés d'organismes autrefois vivants, pour des applications robotiques." C'est le cas», explique Faye Yap . , chercheur à l'Université Rice.

Source : Rice University

Cette expérience est née de la question : Muscles antagonistes, tels que biceps et triceps. Chacun d'eux permet au bras de se plier et de s'étendre. Les araignées n'ont que des fléchisseurs. Mais alors comment fait-elle pour se dégourdir les jambes. Elle pompe les fluides corporels (le sang) de l'araignée vers ses pattes grâce à une sorte de pompe (appelée "prosoma") située dans sa poitrine. La pression monte et le membre se déplie. Les arachnides peuvent même gérer ce flux de manière précise et individuelle grâce à des valves à l'entrée de chaque membre, ce qui leur permet de se déplacer. Lorsqu'il meurt, le prosoma ne rejette plus les fluides du pied. Par conséquent, il n'y a pas de force opposée contre le fléchisseur . Les araignées sont pliées. La force de préhension dans cet état neutre est de 0,35 micronewtons (mN). Ce système hydraulique d'extension des jambes est rapide et puissant. Un outil essentiel pour que les araignées puissent se weber et chasser.

Fabriquez un grappin à partir d'une araignée morte. Rien n'est facile.

"L'importance de cette expérience réside dans son approche incroyablement simple de la fabrication. C'est toujours une étape très fastidieuse dans la création d'un préhenseur robotique de cette taille". souligne Daniel J. Preston . , ont participé à l'étude. Une seringue et un point de colle et le tour est joué. Nous avons constaté que les araignées mortes se recroquevillaient lorsque la pression était nulle. Les chercheurs ont réutilisé le système de pompe naturelle de l'araignée en utilisant une seringue pour injecter de l'air dans le corps de l'araignée (l'intérieur du précorps). L'air est forcé dans chaque jambe , augmentant la pression jusqu'à ce qu'il se déploie. Les scientifiques ont utilisé une force de 5,5 kilopascals (kPa) pour ouvrir l'araignée. Dans la nature, la pression du pied varie entre 4 et 6,1 kPa pour réguler le mouvement. La valeur de 5,5 kPa montrée par les chercheurs permettait de préserver l'exosquelette (l'exosquelette que les araignées ont en commun avec les insectes) sur plusieurs cycles de saisie/relâchement . L'araignée devient un véritable grappin nécrotique à commande pneumatique (alimenté par air comprimé).

1,3 fois le poids et 2,6 fois le volume

En plus d'être étonnamment facile à assembler, les chercheurs utilisent souvent cette pince. Une pince en position fermée qui ne nécessite aucune pression peut rester saisie indéfiniment sans alimentation externe. De plus, l'étude montre que les araignées-loups peuvent soulever 1,3 fois leur propre poids corporel et 2,6 fois leur volume. Comment est-ce possible. Un facteur est la présence de poils minuscules (soies) sur les pattes des araignées. Ils améliorent les propriétés adhésives des forceps nécrotiques. Selon l'étude, les arachnides peuvent également saisir des objets de forme très variable. Des perles aux bulles, en passant par les sticks.

700 cycles de résistance

Après ce nombre d'utilisations, le cadavre d'araignée se dégrade. La première articulation entre le corps de l'araignée et ses pattes (appelée le ``trochanter'') résiste très bien aux multiples utilisations (1000 cycles Après cela, les pattes restent constantes). En revanche, la deuxième articulation de l'araignée entre le fémur et le tibia (la "rotule" ou genou) se fissure avec le temps.Probablement dû à la déshydratation"

Solution .Les scientifiques ont déjà trouvé une solution : à l'extérieur de l'araignée Appliquer une fine couche imperméable sur le squelette. Ils ont même effectué des expériences préliminaires avec de la cire d'abeille. Les résultats sont concluants car les araignées non enveloppées de cire perdent 17 fois plus de masse que les araignées enveloppées, préservant leur liquide interne (l'eau dans l'expérience). Par conséquent, recouvrir les arachnides d'une couche d'agent imperméabilisant prolongera la durée de vie des grappins nécrobotiques.

crédits : Rice University lors de l'utilisation de

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Les chercheurs émettent plusieurs hypothèses sur les futures utilisations de ce "Necrobot biodégradable". Cela peut vous permettre d'effectuer des tâches répétitives, en particulier des tâches délicates. "Les griffes nécrotiques ont une capacité inhérente de flexibilité et de camouflage. Déployées dans des travaux scientifiques sur le terrain, par exemple, la capture et la collecte de petits insectes et d'autres spécimens vivants. Dommage", a conclu Fei Yap.