/nginx/o/2024/10/18/16426805t1hbc77.png)
:format(webp)/nginx/o/2025/04/28/16806388t1h8cbb.jpg)
Pisikese ussi suur saladus on see, kuidas jalutu robot suudab söösta kolme meetri kõrgusele. See võib olla sealjuures peenem kui juuksekarv, ent suudab hüpata kasvõi maja katusele.
Selline imeline võime on ka maailma ühel arvukaimal olendil – nematoodil ehk ümarussil. Nüüd on Georgia Techi insenerid selle pisikese hüppemeistri saladuse lahti muukinud ning loonud roboti, mis tõestab: jalad pole kõrgele hüppamiseks sugugi hädavajalikud.
Nende loodud 13-sentimeetrine (5 tolli) pehme robotliikur suudab katapulteeruda praegu lausa kolme meetri (10 jala) kõrgusele – sama kõrgele kui korvpallirõngas.
Looduse imed inseneritöös
Ümarussid elavad kõikjal: mullas, vees, teistes organismides. Nad on ühed planeedi arvukaimad asukad. Mõned liigid kasutavad hüppamist näiteks uuele peremeesorganismile kinnitumiseks. Kuidas seda teeb olend, kel pole ühtki jalga ega muud ilmset hüppevahendit?
Vastus peitub nende keha uskumatus paindlikkuses ja nutikas energiakasutuses. Georgia Techi teadlased uurisid ümarusside liikumist ülikiirete kaameratega ning avastasid hämmastava mehhanismi.
Kõrvalise abita, vaid oma lihaste jõul, painutavad nematoodid end kindlatesse kujudesse – luues järske murdekohti.
Hüppamiseks vajaliku energia salvestamiseks tõmbuvad nad kokku sarnaselt inimesega, kes valmistub hüppeks kükki vajudes. Ühele poole painutades sooritavad nad salto tagurpidi, justkui kogenud võimlejad, teisele poole painutades aga katapulteeruvad otse üles või ette, meenutades kaugushüppeks valmistuvat sportlast.
«Ümarussid on uskumatud olendid,» ütles üks uurimuse kaasautoritest Sunny Kumar, vahendab Techxplore, «neil pole jalgu, aga nad suudavad hüpata kuni 20 korda üle oma kehapikkuse. See on nagu mina heidaksin pikali ja suudaksin kuidagi hüpata kolmekorruselise maja otsa.»
«Ohtlik» aasake kui supervõime
Veelgi hämmastavam on see, et nad teevad seda, painutades oma keha peaaegu sõlme. Meie jaoks seostub «sõlm» millegi negatiivsega – takistuse või purunemisega, olgu see sõlm siis veresoones, joogikõrres või voolikus. Kuid ümarussi jaoks on see «sõlm» võimsaks energiaallikaks ehk vedruks, mis ootab vabastamist.
«Sõlmed on tavaliselt probleemide allikaks,» lisas teinegi kaasautor, Ishant Tiwari, «paindunud veresooned võivad põhjustada insuldi. Sõlmes kõrred on kasutud. Sõlmes voolikud katkestavad veejooksu. Kuid paindunud nematood salvestab energiat, mida kasutatakse õhku sööstmiseks.»
Ümarussid vabastavad salvestatud energia ülikiirelt – vaid kümnendiksekundiga – ja see annab neile uskumatu hüppejõu. Ja nad on piisavalt vastupidavad, et seda ikka ja jälle teha.
Iseenesest polegi ümarussi trikk enda päris sõlme keeramine, vaid aasakeseks painutamine, mis sirgeks visates paiskab ussi lendu.
Robot, mis õppis ussilt hüppamist
Pärast pisikeste hüppemeistrite põhjalikku uurimist ja käitumise simuleerimist lõid Georgia Techi teadlased roboti, mis seda geniaalset liikumist matkiks. Nende loodud seade on pehmest silikoonist «varras», millele on lisatud süsinikkiust «selgroog». See «luustik» aitab hüppele veelgi rohkem hoogu anda.
Nagu looduslik eeskuju, teeb ka see robot oma muljetavaldavad mitmemeetrised hüpped... ilma ainsagi jalata!
Uurimus avaldati mainekas ajakirjas Science Robotics.
Hüpe tulevikku
Teadlaste sõnul avab see uurimus uusi uksi selliste robotite arendamiseks, mis suudavad liikuda keerulisel maastikul, hüpates üle takistuste erinevatel kõrgustel ja suundades. Sellised võimekad robotid võiksid olla hindamatud abiotsingu- ja päästemissioonidel, kus on vaja liikuda üle rusude ja ebatasasuste, või miks mitte ka uurimisretkedel võõrastel planeetidel. Kuna üks hüppav robot on hiljuti jõudnud isegi Kuule, pole need ideed sugugi ulmevaldkonnast.
Pisike jalutu uss näitas, et isegi «ohtlik» sõlm võib olla edu võti, kui seda õigesti rakendada. Ja nüüd hüppab tema eeskujul ka inimkätega loodud masin kõrgemale kui eales varem – ilma ainsagi jalata.