Jak pływać w piasku?

Piaskowy scynk, Plestiodon reynoldsi, słynie z umiejętności pływania w piasku na głębokości do 10 centymetrów. To dziwne, ponieważ chociaż piasek czasami działa jak płyn, działa również jako ciało stałe, które wspiera duże obciążenia, takie jak ludzkie stopy. Więc jak to robią scynki z piasku?

Dzisiaj Takashi Shimada z Uniwersytetu Tokijskiego w Japonii i kilku kumpli ujawniają tajemnicę. Mówią, że pływanie scynków wykorzystuje płynną naturę piasku ORAZ jego zdolność do działania jak ciało stałe. I zbudowali model komputerowy, aby symulować, jak to działa.

Model składa się z dwóch kul zakopanych w piasku i połączonych ze sobą sprężyną. Kulki mogą się nadmuchiwać i opróżniać, aby zmienić swój rozmiar. Kiedy są małe, stosunkowo łatwo przechodzą przez piasek. Ale kiedy kula jest duża, ziarna zacinają się, stając się solidne.

Shimada i spółka pokazują, że para piłek może poruszać się po piasku, wykonując ruch typu „push-me-pull-you”. Napompowana piłka tworzy kotwicę, z której spuszczona piłka może przebić się przez piasek. Tak więc naprzemienne pompowanie i opróżnianie kulek podczas pchania i ciągnięcia pozwala kulkom poruszać się po piasku. Zespół opublikował kilka filmów z tego ruchu tutaj.

Okazuje się, że ruch piaskowego scynka nie różni się od tego. Ma zdolność rozszerzania zadu, a następnie wbijania w piasek głowy w kształcie klina, przepychając się w ten sposób przez piasek.

(Jednak prawdziwe scynki mają również ruch falisty, który wciąż jest słabo poznany.)

Niemniej jednak Shimada i spółka mają fajną symulację, która również może się przydać. Mówią, że ta technika może doprowadzić do powstania robotów, które mogą polować na miny lądowe pod dnem pustyni. Ale uwierzymy w to, kiedy to zobaczymy.

Nr ref.: arxiv.org/abs/0911.1265 : Pływanie w granulowanych mediach

ukryć