Pro novou studii inženýři upravili mrtvé pavouky tak, aby sloužili jako mechanická chapadla, která se mohou začlenit do přirozeného prostředí a zároveň zvedat nejrůznější předměty. Těmto zombie pavoukům pak říkají "nekroboti".
Na rozdíl od tvrdých plastů, kovů a elektroniky, výzkumník Daniel Preston z Rice's George R. Brown School of Engineering a jeho kolegové používají pro své robotické systémy netradiční materiály. A pavouci mají dle něj ideální stavbu těla právě díky svým nohám.
"Používáme nejrůznější zajímavé materiály, jako třeba hydrogely a elastomery, které lze ovládat například chemickými reakcemi, tlakem či světlem," vysvětluje Preston. "V poslední době jsme dokonce pracovali na textiliích a nositelné elektronice."
"Tato oblast soft robotiky je velmi zábavná, protože můžeme zapojit dosud nevyužívané typy ovládání a materiálů. A sem spadají i pavouci. Je to něco, co dosud nebylo použito, ale má to velký potenciál," dodává výzkumník.
Jak se pavouci pohybují?
Inženýři použili pro svůj výzkum nekrobotiky pavouky z čeledi slíďákovití. Během výzkumu dokázali pavouci zvednout více než 130 % vlastní tělesné hmotnosti a pomocí svých nohou zvládli manipulovat s deskou plošných spojů, přemisťovat předměty a zvedat jiného pavouky. Pavouci používají k pohybu končetin hydrauliku a komůrka (takzvaná hlavohruď) v blízkosti jejich hlavy se dokáže stahovat, čímž posílá krev do končetin a nutí je k roztažení. Když tlak klesne, končetiny se stáhnou.
Vědci tvrdí, že menší pavouci mohou navzdory své velikosti nést těžší břemena. Větší pavouci naopak v porovnání s hmotností vlastního těla unesou menší zátěž.
"Stěhovali jsme věci v laboratoři a všimli jsme si stočeného pavouka na okraji chodby," vysvětluje vedoucí výzkumnice Faye Yapová jak nápad vznikl. "Byli jsme zvědaví, proč se pavouci po smrti stočí do klubíčka."
Pavouci se po smrti stočí, protože nemají antagonistické svalové páry, jako jsou bicepsy a tricepsy u lidí.
"Mají pouze ohybové svaly, které jim umožňují nohy stočit dovnitř a hydraulickým tlakem je vytahují ven. Když zemřou, ztratí schopnost aktivně stlačovat své tělo. Proto se stáčejí," vysvětluje Yapová. "Tehdy jsme si říkali: 'To je super zajímavé'. Chtěli jsme najít způsob, jak tento mechanismus využít."
"Oživovací" proces
Pro účely studie se inženýři napíchli na hlavohruď pavouků jehlou a připevnili ji lepidlem. Druhý konec jehly výzkumníci připojili k jednomu z laboratorních zařízení nebo k ruční injekční stříkačce, která do těla poslala malé množství vzduchu k okamžité aktivaci nohou. Každý mrtvý pavouk absolvoval tisíc pokusů o otevření a zavření, aby se zjistilo, co jeho končetiny vydrží.
"Když jsme se přiblížili k tisícímu cyklu, začalo docházet k určitému opotřebení," říká Preston s tím, že to asi souvisí s problémy s dehydratací kloubů. Problém bude zřejmě možné vyřešit použitím polymerních povlaků."
Preston věří, že se jejich nekrobotický výzkum v budoucnu promění v užitečnou technologii.
"Existuje spousta úkolů, kterými bychom se mohli zabývat, třeba třídění nebo přesouvání objektů v malých měřítkách, a možná i věci jako montáž mikroelektroniky," vysvětluje Preston.
Přestože se někteří mohou tohoto typu experimentu obávat, vědci tvrdí, že přeměna mrtvých pavouků na roboty se nedá považovat za oživování.
"Navzdory tomu, že vypadá „oživle“, jsme si jistí, že je neživý, a v tomto případě ho používáme výhradně jako materiál získaný z kdysi živého pavouka," ujistil Preston. "Poskytuje nám něco opravdu užitečného."
