ほとんどの人は、出産に関しては流体力学について考えません。 しかし、ミーガン・レフトウィッチはそうします。
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ワシントンDCのジョージワシントン大学の機械工学および宇宙工学の教授は、魚が泳ぐことを可能にするメカニズムや、赤ちゃんが産道を通過する際の液体と他の力との相互作用など、生物学的にヒントを得た流れを研究しています。
スミソニアン国立動物園への家族旅行中にアシカの水泳パターンを観察した後、レフトウィッチはアシカの後ろ足ひれではなく前足ひれで泳ぐ方法について考え始めました。 哺乳類は効率的なスイマーであり、ほとんど後流を生じません。 国立動物園と協力して、レフトウィッチはアシカを撮影し、足ひれの優雅な拍手をたどり、動きを再現するロボット足ひれを設計しました。 彼女は、夏の終わりまでに実用的なプロトタイプを持つことを望んでいます。
ロボットフリッパーは、自然に触発された発明の長い列をたどります。 エンジニアのジョージ・デ・メストラルは、1955年にゴボウ植物のとがった頭を顕微鏡で研究し、ベルクロの特許を取得しました。 進化はすでに、他の生物について何らかの形で私たちが遭遇する多くの問題を解決しています。
最終的に、レフトウィッチは、プロペラの代わりにロボットの足ひれを搭載した無人車両を想定しています。これにより、1つのバッテリーで長距離を移動できるように、ライブ爆弾や研究船を起動する大きな妨害を引き起こすことなく、水中の地雷原を探索することができます。
自然はどのようにあなたを刺激しますか？
私たちは自然界に住んでいて、いつもそれを見ているので、私は自然界にとても刺激を受けています。 葉が風に吹かれているのを見るのは本当に簡単です。そして、「ハァッ、葉がはぎ取られる前にどれだけの力がかかるのだろうか」と考えます。 これらの質問、私はそれらをある程度生きることができるので、探求する新しい何かを常に見ることができます。 私は自然のプロセス、その進化が非常に多くの異なる問題に対する非常に多くの解決策を見つけた方法に魅了されています。 特定の方向に成長する花や草の形が周囲の流体と相互作用するかどうかにかかわらず、その解決方法を見ることができれば、問題を調査できます。
なぜ泳ぐ生物を研究するのですか？
多くの魚は尾びれを羽ばたいて泳ぐだけですが、イルカやクジラは上下に羽ばたきます。 イカとクラゲは体を収縮させてジェットを発射し、ウミヘビは全身を上下に動かします。 したがって、水の中を移動するというこの1つのアイデアでさえ、すでに多くの解決策があります。 私は、これらすべてのソリューション間の基本的なつながりについて興味を持ちました。
アシカは前足の足ひれで後流がほとんど生じないように自分自身を推進します。 （ジョン・ベッツ） アシカが行う行動を説明できますか？
アシカは素晴らしいスイマーです。 彼らは非常に機敏で、非常に遊び心があるので、彼らは彼らが前進している非常にタイトなバンクターンのようなことをすることができ、突然すべての種類が非常に狭い半径で180度回転します。 彼らが前進していて、突然彼らの後ろに何かを見たいと思ったら、彼らは頭を上げて、実際に単にバク転をして、他の方向に進みます。 彼らはバレルロールを行い、軸を鼻として回転します。 彼らは非常に機敏です。
彼らは尾ではなく前足ひれで泳いでいるので、魚、イルカ、またはクジラの背後にあると思われる典型的な航跡を作成しません。 そして、彼らがそれをどのように行うかを理解し、それを無人の乗り物に組み込むことができれば、例えば、水中で検出するのがはるかに困難な乗り物を作成することができます。
国立動物園でアシカに会うのはどんな感じでしたか？
多くの人々がアシカをpetでる機会を得ることはありません。 ぬるぬるだろうと思ったが、そうではなかった。 それはまるで濡れたドーベルマンピンシャーのようなものでした。
アシカと2年近く働いて、実際に会って触れて、アシカの毛皮がどのように感じるかを見るのは本当に啓発的であり、コンピューター画面で、または少なくとも6インチのガラス。
レフトウィッチは、国立動物園のアシカの映画を研究しています。 （ジョン・ベッツ） 自分をイノベーターと考えていますか？
私は常に目前の問題を解決しているわけではありませんが、将来の問題を解決していると本当に信じています。 この知識ベースは、私たちが持っていることさえ知らない問題、または私たちが今持っていることを知っており、現在解決することに興味がないという問題の解決策につながると思います。 おそらく、わが国での外科的手術の割合が高いことは大きな問題ではないかもしれませんが、それは問題です。より良い解決策があれば、それは素晴らしいことではないでしょうか？ 私は間違いなく、人々がそれが存在するとは思わない基本的な物理学を探すことだと思います。
