چرا دم اسب‌های دریایی چهارگوش است

این دم عجیب و غریب که حالتی افسانه‌ای را تداعی می‌کند نقشی در شنا کردن اسب‌های دریایی ندارد؛ یعنی کاربرد آن با دم ماهی‌ها که ابزاری موثر برای شنا کردن محسوب می‌شود متفاوت است.

دم اسب‌های دریایی شاید بیشتر شبیه یک انگشت خیلی بزرگ است که به آنها اجازه می‌دهد مثلا روی پستی و بلندی‌های زائده مانند یک مرجان لنگر بیندازند و از میگوهای خوشمزه‌ای که اطراف آنها یافت می‌شود تغذیه کنند.

این اندام منحصربه‌فرد مدت‌هاست مورد توجه محققان رشته مهندسی رباتیک (ساخت و استفاده از ربات‌ها) قرار گرفته است. پژوهشگران آمریکایی و بلژیکی در تحقیقی چندساله تلاش کرده‌اند به راز این انعطاف‌پذیری فوق‌العاده در دم اسب‌های دریایی پی ببرند. انعطاف‌پذیری مثال‌زدنی دم اسب‌های دریایی معیاری ایده‌آل برای طراحی ابزارهایی است که بتوانند راحت‌تر و بهتر به اشیای اطراف چنگ بزنند یا آنها را بگیرند و نگه دارند.

کاربردهای متفاوت دم در حیوانات

دم در برخی حیوانات مثل میمون‌ها، اپوسوم (یک نوع حیوان کیسه‌دار که بیشتر در آمریکای جنوبی یافت می‌شود) و آفتاب‌پرست مخصوص گرفتن و نگه داشتن چیزی مانند شاخه یک درخت است، اما دم اسب‌های دریایی علاوه بر مزایایی که دارد اندامی فوق‌العاده قوی محسوب می‌شود. صفحات اسکلتی که داخل بدن اسب‌های دریایی ساخته می‌شود، همچون زرهی بدن آنها ازجمله دم را محافظت می‌کند.

استادیار رشته مهندسی رباتیک دانشگاه ایالتی اورگان، راس هَتون در مصاحبه با بخش خبری موسسه اسمیتسونین در این باره می‌گوید: «طبیعت الگوهایی فوق‌العاده مانند این دارد که نه‌تنها به اندازه کافی قوی و ناگسستنی هستند، بلکه به اندازه‌ای انعطاف‌پذیرند که می‌توانند وظایف گوناگونی را انجام دهند.» هتون و همکارانش در جستجوی راز چهارگوش بودن دم اسب‌های دریایی، مدل‌های رایانه‌ای سه‌‌بعدی از دم‌های چهارگوش و استوانه‌ای ساختند تا مقاومت آنها را در شرایط مختلف با یکدیگر مقایسه کنند. آنها دریافتند، اگر فشار کافی بر دم‌های مصنوعی استوانه‌ای وارد شود، بسرعت دفرمه می‌شوند و می‌شکنند.

در حالی که دم‌های مصنوعی چهارگوش هنگام دریافت فشار مازاد اغلب شکلی مسطح به خود می‌گیرند و در این حالت از فشار وارد بر مرکز ثقل داخلی به شکل قابل ملاحظه‌ای کاسته می‌شود؛ یعنی مرکز ثقل میانی در عمل آن طور که باید آسیب نمی‌بیند و متلاشی نمی‌شود.

این آزمایش بخوبی نشان می‌دهد که دم‌های چهارگوش الگوبرداری شده از دم اسب‌های آبی پیش از آن که متلاشی شوند، می‌توانند فشار بیشتری را تحمل کنند و این مساله دستاوردی مهم برای صنعت رباتیک محسوب خواهد شد.

فرناز حیدری

‌ جام‌جم

منابع: smithsonianmag sciencenews