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Los científicos están convirtiendo patas de araña muertas en pinzas, lo que definitivamente es combustible de pesadilla

los gifs animados muestran arañas necrobóticas agarrando y levantando varios objetos, junto con un primer plano de una articulación flexionadaLos cientificos estan convirtiendo patas de arana muertas en pinzas

(Crédito: Laboratorio de Innovación Preston/Universidad Rice)

  • La presión hidráulica controla los movimientos de las patas de las arañas, lo que permite que los arácnidos estiren y doblen las patas mientras caminan.
  • Los ingenieros imitaron la presión del líquido usando aire para controlar las patas de araña.
  • Las patas de una araña muerta tienen un gran poder de agarre, lo que las convierte en «micromanipuladores» ideales para capturar pequeños especímenes vivos.

    Cuando una araña se arrastró hasta la esquina de un laboratorio de investigación en la Universidad de Rice en Houston, Texas y se acurrucó para morir, seguramente nunca imaginó que se convertiría en la inspiración para la loca idea de los investigadores de hacer un juego de pinzas mecánicas arácnidas.

    Comenzó suficientemente inocente. Faye Yap, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica, y su asesor, Daniel Preston, vieron la araña y especularon acerca de por qué las patas de un arácnido muerto se doblan hacia adentro y permanecen así. Aprendieron que los cadáveres de las arañas carecen de la presión hidráulica del fluido que bombea en las patas de las arañas vivas para enderezarlas.

    dibujo conceptual de la investigación de la universidad del arroz que convierte una araña muerta en una herramienta de agarre eficaz

    Brandon Martin/Universidad de Rice

    Las arañas tienen músculos flexores que contraen sus patas hacia adentro. Cuando una araña quiere enderezar sus patas para moverse, la sección del prosoma (donde las patas se unen al cuerpo) expulsa líquido hacia las patas, empujándolas hacia afuera. Las válvulas en el cuerpo de la araña se abren y cierran, dependiendo de cómo cada pata independiente necesite extenderse y retraerse, y voilà, tienes una araña andante. Sin embargo, una vez que está muerto, no hay más presión líquida para desenroscar las piernas.

    Pronto, los engranajes comenzaron a girar en la mente de los ingenieros mecánicos; se preguntaron si podrían usar aire como sustituto de los fluidos naturales de una araña para hacer que las patas se movieran nuevamente. La idea no parecía también extraño, ya que el grupo de investigación de Preston se centra en la robótica blanda, un área de estudio que utiliza materiales no tradicionales más blandos como hidrogeles, elastómeros y textiles, dice Preston Mecánica Popular en un correo electrónico. “Los materiales bióticos, en este caso las arañas inanimadas, encajan dentro de este ámbito”.

    Para su experimento, Preston, Yap y otros estudiantes del equipo usaron una aguja delgada para inyectar aire en el prosoma de una araña lobo muerta. Cuando se insertó en el lugar correcto, su método funcionó instantáneamente, desenroscando todas las piernas a la vez. Luego, intentaron usar la araña, que tiende a tener entre 1 y 2 pulgadas de ancho, incluidas las patas, para recoger varios artículos de diferentes tamaños y pesos, como un cubo del tamaño de un dado, un componente de placa de circuito e incluso otro más grande. araña.

    Resulta que su pinza de araña podría levantar el 130 por ciento de su propio peso corporal y podría abrirse y cerrarse 1000 veces. «Nos sorprendió la simplicidad del proceso de fabricación y la eficacia de la pinza necrobótica», dice Yap. Mecánica Popular en un correo electrónico. El equipo también estaba intrigado por lo rápido que podían abrirse las piernas.

    Crear pinzas nuevas a partir de más arañas lobo muertas fue un procedimiento bastante rápido.

    “Todo el proceso, desde la inserción de la aguja hasta el ajuste del pegamento para crear una pinza completamente operativa, se puede realizar en aproximadamente diez minutos”, escribieron los ingenieros en un nuevo artículo sobre su pinza necrobótica, publicado en la revista. ciencia avanzada el 25 de julio.

    (Crédito: Laboratorio de Innovación Preston/Universidad Rice)

    El equipo también usó otras arañas, incluida la araña gigante goliat, también llamado el «comedor de pájaros Goliat». (Por lo general, come insectos, pero también se encuentran en el menú anfibios y roedores más pequeños). Pesa hasta seis onzas y es la araña más grande del mundo, con una extensión de patas de hasta un pie. Esta tarántula es originaria de la selva amazónica, pero el equipo de Preston ordenó la suya a una empresa de suministros biológicos. Sorprendentemente, estos enormes arácnidos solo podían levantar objetos que tenían una décima parte de su peso corporal. Por el contrario, las pequeñas arañas saltadoras, que van desde un poco más pequeñas que una semilla de sésamo hasta apenas una pulgada de ancho, tenían suficiente poder de agarre para levantar dos veces su peso corporal.

    A continuación, al equipo le gustaría descubrir cómo operar las patas de la pinza de forma independiente y estudiar más a fondo la locomoción y el modo de andar de los arácnidos, dice Preston. “También planeamos agregar recubrimientos poliméricos delgados para prolongar la vida útil de los dispositivos necrobóticos”.

    (Crédito: Laboratorio de Innovación Preston/Universidad Rice)

    Debido a su camuflaje natural, una pinza de araña podría usarse para capturar pequeños insectos vivos y otros especímenes para su estudio, con el beneficio adicional de que este agarre suave no los dañaría, dice Yap. El equipo realizó un análisis de escala matemática para averiguar qué tan efectivas serían las pinzas necrobóticas realmente pequeñas. Es probable que funcionen bien como «micromanipuladores», ya que pueden sostener objetos con una masa significativamente mayor que la suya, explica Preston.

    Una pinza creada a partir del cuerpo de la araña también sería sostenible, porque proviene de una fuente natural biodegradable y utiliza muy pocos recursos, dice el equipo.

    “Esperamos que nuestro trabajo inspire a las personas a seguir su curiosidad sobre los fenómenos naturales, y que este nuevo campo de la ‘necrobótica’ genere ideas sobre cómo podemos obtener y utilizar materiales bióticos de manera respetuosa y sostenible para aplicaciones robóticas”, dice Preston.

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Neto

Soy Neto, creador de LaNetaNeta.com Me apasiona leer y aprender, disfruto escribir y compartir publicaciones interesantes con el publico.

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