Cum construiesc furnicile de foc nişte turnuri uimitoare, ce se zvârcolesc
Dezvăluirea secretelor turnurilor de furnici de foc
Furnicile de foc, renumite pentru rezistenţa şi adaptabilitatea lor, posedă o abilitate extraordinară de a construi turnuri care se zvârcolesc, ce servesc drept adăposturi temporare. Aceste turnuri, care pot atinge înălţimi de peste 30 de furnici, sunt realizări inginereşti care i-au intrigat pe oamenii de ştiinţă timp de zeci de ani.
Descoperire accidentală: mişcarea continuă a turnului
O echipă de cercetători de la Georgia Tech a dat peste o descoperire remarcabilă în timp ce studia furnicile de foc care construiau un turn. Iniţial, intenţionau să înregistreze doar două ore din proces, însă camera lor a surprins în mod neintenţionat trei ore de înregistrare.
Pe măsură ce au analizat înregistrarea, au observat un fenomen neaşteptat: turnul era în mişcare continuă, deşi lentă. Coloana de furnici se scufunda încet, asemănându-se cu untul care se topeşte.
Videografie cu raze X: iluminarea dinamicii turnului
Pentru a aprofunda dinamica turnului, cercetătorii au hrănit unele dintre furnici cu apă amestecată cu iod radioactiv. Folosind videografia cu raze X, au confirmat că furnicile de pe exteriorul turnului se căţărau în jur, în timp ce masa în formă de turn Eiffel se scufunda treptat.
Reguli comportamentale: codul de construcţie al furnicilor
Spre deosebire de oameni, furnicile de foc nu se bazează pe planuri complexe sau pe conducere pentru a-şi construi turnurile. În schimb, urmează un set de reguli comportamentale simple, similare cu cele pe care le folosesc pentru a construi plute.
Fiecare furnică se târăşte de-a lungul corpurilor însoţitoarelor sale până când găseşte un loc liber, apoi se ataşează de turn. Deoarece toate furnicile urmează aceste reguli, ele formează colectiv turnul, cu o bază groasă care se îngustează treptat spre vârf.
Structură care se scufundă: un echilibru dinamic
Scufundarea turnului are loc deoarece furnicile de la bază în cele din urmă cedează sub greutatea structurii. Îşi abandonează poziţia, se caţără pe laterale şi găsesc un loc nou în partea de sus. Acest proces se repetă continuu, reconstruind turnul de jos în sus.
„Restul turnului se scufundă treptat, în timp ce furnicile din partea de sus continuă să-l construiască din ce în ce mai sus”, a spus cercetătorul Craig Tovey. „Este destul de amuzant.”
Toleranţă la greutate: furnicile ca suporturi structurale
Într-un alt experiment, cercetătorii au aşezat foi transparente de plastic pe furnici. Au descoperit că furnicile puteau tolera de aproximativ 750 de ori propria greutate corporală. Cu toate acestea, în practică, furnicile preferau să suporte greutatea a doar trei tovarăşe. Dacă greutatea depăşea acest prag, îşi abandonau poziţia în turn.
Poduri de furnici: traversarea prăpastiilor cu ajutorul muncii în echipă
Furnicile de foc dau dovadă, de asemenea, de o remarcabilă muncă în echipă în construirea de poduri pentru a traversa prăpăstii. Aceste poduri le permit să depăşească obstacole şi să ajungă pe noi teritorii.
Implicaţii pentru roboţii modulari
Cercetătorii cred că studierea comportamentului furnicilor de foc ar putea oferi informaţii valoroase pentru proiectarea roboţilor modulari. Aceşti roboţi ar putea folosi reguli comportamentale simple pentru a lucra împreună, îndeplinind sarcini precum deplasarea prin spaţii înguste din clădiri prăbuşite în timpul misiunilor de căutare şi salvare.
Ca şi furnicile, s-ar putea asambla pentru a traversa goluri sau pentru a forma turnuri pentru a urca obstacole. Valorificând principiile comportamentului furnicilor de foc, roboţii modulari ar putea deveni mai versatili şi mai eficienţi în diverse aplicaţii.