ヒアリが驚くべきうねる塔を構築する方法
ヒアリの塔の秘密を明らかにする
その回復力と適応力で有名なヒアリは、一時的な避難所として機能するうねる塔を建設するという並外れた能力を持っています。30匹以上のアリの高さまでは達することができるこれらの塔は、何十年もの間科学者を魅了してきたエンジニアリングの傑作です。
偶然の発見：塔の絶え間ない動き
ジョージア工科大学の研究者チームは、塔を建設するヒアリを研究中に驚くべき発見をしました。当初は2時間のプロセスだけを記録するつもりでしたが、彼らのカメラは誤って3時間の映像を記録しました。
彼らは映像を見直すと、予期せぬ現象に気づきました。塔は絶えず、とはいえゆっくりと動いているのです。アリの柱はゆっくりと沈み、溶けているバターのようでした。
X線ビデオ撮影：塔のダイナミクスを解明する
塔のダイナミクスをさらに詳しく調べるために、研究者たちは一部のアリに放射性ヨウ素を含んだ水を飲ませました。X線ビデオ撮影を使用して、塔の外側のアリがよじ登っているのに対し、エッフェル塔の形をした塊は徐々に沈んでいることを確認しました。
行動規則：アリの建設規範
人間とは異なり、ヒアリは塔を建設するために複雑な計画やリーダーシップに頼ることはありません。代わりに、いかだを建設するために使用するものと同様の、一連の単純な行動規則に従います。
各アリは、開いている場所を見つけるまで仲間の体に沿って這い、その後塔に接続します。すべてのアリがこれらの規則に従うので、 collectively基部が太く、上に向かって徐々に細くなる塔を形成します。
沈む構造：動的平衡
塔の沈降は、底にいるアリが最終的に構造の重さに屈服するため発生します。彼らは自分の立場を放棄し、側面をよじ登り、頂上に新しい場所を見つけます。このプロセスは継続的に繰り返され、塔を下から上に再構築します。
「塔の残りの部分は徐々に沈んでいますが、頂点にいるアリはそれをますます高く構築し続けています」と研究者のクレイグ・トベイ氏は述べています。「かなりおかしいですね。」
耐荷重：構造支持としてのアリ
別の実験では、研究者らはアリに透明なプラスチックシートを置きました。彼らはアリが自分たちの体重の約750倍の重さに耐えることができることを発見しました。しかし、実際にはアリは仲間3匹の重さを支えることを好みました。重さがこのしきい値を超えると、彼らは塔での自分の立場を放棄しました。
アリ橋：チームワークで裂け目を越える
ヒアリはまた、裂け目を越える橋を建設することに際しても、驚くべきチームワークを発揮します。これらの橋により、障害物を克服して新しい領域に到達できます。
モジュール式ロボットへの影響
研究者らは、ヒアリの行動を研究することで、モジュール式ロボットを設計するための貴重な洞察が得られると考えています。これらのロボットは、単純な行動規則を使用して連携し、崩壊した建物での狭い空間を移動して捜索救助ミッションを行うなどのタスクを実行できます。
アリのように、彼らはギャップを越えるために集まったり、障害物をよじ登るために塔を形成したりできます。ヒアリの行動の原理を活用することで、モジュール式ロボットはさまざまな用途でより用途が広く、効果的になる可能性があります。
