ביומימיקרי

משמעות המונח ביומימיקרי היא חיקוי החיים (Biomimicry: Bio=life; mimesis=imitate). ביומימיקרי היא דיסיפלינה רב-תחומית המקדמת חיקוי ולמידה מהטבע לפתרון בעיות בדרכים מקיימות.

מכונית עם זנב

חוקרים מאוניברסיטת ברקלי שבקליפורניה הוסיפו זנב למכונית-רובוט, כדי לאפשר לה לזנק ביציבות כמו שמזנקת לטאת החרדון האדום.

בעלי חיים בטבע מתהדרים בזנב מפואר שלעיתים נראה בעינינו מכביד ומיותר. מחקרים רבים לאורך השנים הצביעו על חשיבותו של זנב לתפקידים שונים. זנב הטווס הכרחי לתהליך החיזור (עקרון ההכבדה), בעוד זנב הצ'יטה מאפשר לה לפנות פניות חדות במהירויות גבוהות מאוד ולשמור על שיווי משקלה. זנב הקנגורו הכבד והארוך מאפשר תנועה יציבה למרחקים ארוכים במהירות של כ-70 קמ"ש.
באוניברסיטת ברקלי שבקליפורניה, חקר צוות של ביולוגים ומהנדסים ממעבדתו של פרופ' פול ( Robert J. Full ) במחלקה לביולוגיה אינטגרטיבית, את תנועתה של הלטאה במהלך זינוק ממשטח בלתי יציב. ממחקרם עולה כי תנועת הזנב מאפשרת זינוק ממשטח חלק למשטח אנכי ללא התנגשות חזיתית במשטח האנכי. מסתבר שתנודה של הזנב מעלה הכרחית למניעת התנגשות כזו.

בהמשך למחקר זה, הוסיפו החוקרים זנב רובוטי ל- Talibot, מכונית רובוטית, כדי לאפשר לה את אותה יציבות המאפיינת את הלטאה בזמן תנועה. מסתבר שחיקוי תנועת הזנב  מעלה אינו מספיק, ויש לייצר תנועת זנב מבוקרת באופן אקטיבי לכל תנועת המכונית, על מנת לייצבה באופן יעיל.
בעשרים השנים האחרונות חקר פול את השפעת זנב השממית על יציבות תנועתה. מסתבר כי יציבות השממית על משטח אנכי חלק מתאפשרת לא רק הודות לננו-שערות שנמצאות על אצבעות השממית ומאפשרות את ההדבקה החזקה למשטח, אלא גם הודות לזנב, שיש לו תפקיד בייצוב השממית במקרה של החלקה רגעית.

המחקר הנוכחי בוצע במעבדת מרכז CiBER (Center for interdisciplinary Bio-inspiration in Education and Research). במסגרתו השתמשו בצילום וידאו במהירות גבוהה לרישום תנועת חרדון אדום-ראש במהלך זינוק ממשטח בעל רמת חיכוך משתנה לעבר משטח אנכי.  החוקרים פיתו את החרדון לרוץ לאורך מסלול ולזנק מעל מכשול לעבר משטח אנכי. כאשר ירדה רמת החיכוך על פני המכשול, עלה זנב החרדון לזווית שתאפשר המשך תנועה יציבה.
התמונה באדיבות Chris huh תחת רישיון Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

בהשראת התנועה המייצבת של זנב החרדון, פיתחו החוקרים רובוט עם זנב, המחקה את תנועת הלטאה בזינוק ממכשול, וכולל חישה של מנח הרובוט והתאמת תנועת הזנב הרובוטי למנח. בקרה זו של תנועת הזנב אפשרה ייצוב של ה  Tailbot במהלך תנועה.

לצפייה בתנועת ה- Tailbot   ובתנועת החרדון  מהקישור הבא:
האם הפיתוח הבא בנושא בטיחות תנועת אופנועים יהיה אופנוע עם זנב שיאפשר תנועה יציבה יותר בסיבובים על כביש רטוב?