Kuinka tulipunuraiset rakentavat huomattavia kiemurtelevia torneja
Tulipunuraisten tornien salaisuuksien paljastaminen
Tulipunuraiset, jotka tunnetaan sitkeydestään ja mukautumiskyvystään, omaavat poikkeuksellisen kyvyn rakentaa kiemurtelevia torneja, jotka toimivat väliaikaisina suojina. Nämä tornit, jotka voivat olla yli 30 muurahaisen korkuisia, ovat insinööritaidon taidonnäytteitä, jotka ovat kiehtoneet tutkijoita vuosikymmenten ajan.
Vahingossa tehty löytö: tornin jatkuva liike
Georgia Techin tutkijaryhmä törmäsi merkittävään löytöön tutkiessaan tulipunuraisten tornien rakentamista. Alun perin heidän oli tarkoitus tallentaa kaksi tuntia prosessista, mutta heidän kameransa kuvasi vahingossa kolme tuntia materiaalia.
Kun he tarkastelivat materiaalia, he huomasivat odottamattoman ilmiön: torni oli jatkuvassa, vaikkakin hitaassa liikkeessä. Muurahaisten pylväs vajosi hitaasti, muistuttaen sulavaa voita.
Röntgenvideokuvaus: tornin dynamiikan valaiseminen
Tutkiakseen tarkemmin tornin dynamiikkaa tutkijat syöttivät osalle muurahaisista radioaktiivista jodia sisältävää vettä. Röntgenvideokuvauksen avulla he vahvistivat, että tornin ulkopuolella olevat muurahaiset kiipeilivät ympäriinsä, kun taas Eiffel-tornin muotoinen massa vajosi vähitellen.
Käyttäytymissäännöt: muurahaisten rakennuskoodi
Toisin kuin ihmiset, tulipunuraiset eivät luota monimutkaisiin suunnitelmiin tai johtajuuteen torniensa rakentamisessa. Sen sijaan ne noudattavat sarjaa yksinkertaisia käyttäytymissääntöjä, jotka ovat samanlaisia kuin ne, joita ne käyttävät lauttojen rakentamiseen.
Jokainen muurahainen ryömii tovereidensa vartaloita pitkin, kunnes se löytää aukon, ja sitten se liittyy torniin. Koska kaikki muurahaiset noudattavat näitä sääntöjä, ne muodostavat yhdessä tornin, jossa on paksu pohja, joka kapenee vähitellen ylöspäin.
Vajoava rakenne: dynaaminen tasapaino
Tornin vajoaminen tapahtuu, koska tornin pohjalla olevat muurahaiset antavat lopulta periksi rakenteen painolle. Ne hylkäävät asemansa, kiipeävät ylös sivuja pitkin ja löytävät uuden paikan huipulta. Tämä prosessi toistuu jatkuvasti, ja torni rakennetaan uudelleen alhaalta ylöspäin.
”Loput tornista vajoo vähitellen, kun taas tornin huipulla olevat muurahaiset jatkavat sen rakentamista korkeammalle ja korkeammalle”, sanoi tutkija Craig Tovey. ”Se on melko huvittavaa.”
Painonsietokyky: muurahaiset rakenteellisina tukina
Toisessa kokeessa tutkijat asettivat muurahaisten päälle läpinäkyviä muovikalvoja. He havaitsivat, että muurahaiset pystyivät kestämään noin 750 kertaa oman painonsa. Käytännössä muurahaiset kuitenkin halusivat kantaa vain kolmen toverinsa painoa. Jos paino ylitti tämän kynnyksen, ne hylkäsivät asemansa tornissa.
Muurahaissiltoja: kuilujen ylittäminen yhteistyöllä
Tulipunuraiset osoittavat myös merkittävää yhteistyökykyä rakentaessaan siltoja kuilujen ylittämiseksi. Nämä sillat antavat niiden ylittää esteitä ja saavuttaa uusia alueita.
Vaikutukset modulaarisiin robotteihin
Tutkijat uskovat, että tulipunuraisten käyttäytymisen tutkiminen voisi antaa arvokkaita oivalluksia modulaaristen robottien suunnitteluun. Nämä robotit voisivat käyttää yksinkertaisia käyttäytymissääntöjä toimiakseen yhdessä ja suorittaaakseen tehtäviä, kuten liikkumista ahtaissa tiloissa sortuneissa rakennuksissa etsintä- ja pelastustehtävissä.
Muurahaisten tapaan ne voisivat koota itsensä ylittääkseen kuiluja tai muodostaakseen torneja esteiden kiipeämiseksi. Valjastamalla tulipunuraisten käyttäytymisen periaatteita modulaariset robotit voisivat tulla monipuolisemmiksi ja tehokkaammiksi erilaisissa sovelluksissa.
