এইভাবে একটি মুক্ত-সাঁতারের মার্শ ঘাস চিংড়ি (Palaemonetes vulgaris) টানা কমাতে মেটাক্রোনাল লোকোমোশন ব্যবহার করে এগিয়ে যায়।

মার্শ ঘাস চিংড়ি (Palaemonetes vulgaris) চিত্তাকর্ষকভাবে দ্রুত এবং চটকদার সাঁতারু, কারণ যে কেউ তাদের সমুদ্র সৈকতে জোয়ারের জলে জিপ করতে দেখেছে তারা প্রমাণ করতে পারে। ব্রাউন ইউনিভার্সিটির পোস্টডক্টরাল গবেষক নিলস ট্যাক, কীভাবে এই ছোট প্রাণীরা কীর্তি পরিচালনা করে তার বায়োমেকানিক্স এবং তরল গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করেন। আরে তার সর্বশেষ ফলাফল উপস্থাপন করেছেন ইন্ডিয়ানাপলিসে তরল গতিবিদ্যার উপর সাম্প্রতিক আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির বৈঠকে। মূলত, চিংড়ি তার নমনীয় এবং ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানযুক্ত পা ব্যবহার করে উল্লেখযোগ্যভাবে টানাটানি কমাতে। অনুসন্ধানগুলি বিজ্ঞানীদের পানির নিচের পরিবেশ অন্বেষণ এবং পর্যবেক্ষণের জন্য আরও দক্ষ জৈব-অনুপ্রাণিত রোবট ডিজাইন করতে সহায়তা করবে।

Tack প্রশিক্ষণ দ্বারা একজন জীববিজ্ঞানী, বর্তমানে কর্মরত মনিকা উইলহেলমাসের ল্যাব. চলতি বছরের শুরুতে দলটি ড RoboKrill চালু করেছেএকটি ছোট এক পায়ের 3D-প্রিন্টেড রোবট যা পায়ের গতিবিধি অনুকরণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে ক্রিল (ইউফেসিয়া সুপারবা) তাই এটি পানির নিচের পরিবেশে মসৃণভাবে চলতে পারে। এটা ঠিক যে, রোবটটি প্রকৃত ক্রিলের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বড় – আসলে প্রায় 10 গুণ বড়। কিন্তু পরীক্ষাগারে ক্রিল রাখা এবং অধ্যয়ন করা চ্যালেঞ্জিং। রোবোক্রিলের “পা” এক জোড়া গিয়ার-চালিত অ্যাপেন্ডেজ এবং উইলহেলমাস দিয়ে ক্রিলের সাঁতারুদের গঠনকে অনুলিপি করেছে ইত্যাদি জলের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় এটির উপাঙ্গের কোণ পরিমাপ করতে উচ্চ-গতির ইমেজিং ব্যবহার করা হয়েছে। RoboKrill শুধুমাত্র বাস্তব ক্রিলের অনুরূপ নিদর্শন তৈরি করেনি, তবে এটি অ্যাপেন্ডেজগুলিকে সামঞ্জস্য করে অন্যান্য জীবের সাঁতারের গতিবিদ্যাকে নকল করতে পারে। তারা আশা করে যে একদিন রোবট ব্যবহার করে বন্যের ক্রিল ঝাঁক নিরীক্ষণ করবে।

মার্শ গ্রাস চিংড়ির সাঁতারের শৈলী সম্পর্কে, পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রাণীটি তার পায়ের শক্ততা এবং বর্ধিত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের জন্য এগিয়ে থ্রাস্টকে সর্বাধিক করতে পারে। এই গবেষণাটি মূলত পাকে (ওরফে প্লিওপডস) প্যাডেল বা সমতল প্লেট হিসাবে বিবেচনা করেছিল যা জলের উপর ঠেলে দেয়। কিন্তু পুনরুদ্ধারের স্ট্রোকের সময় পা কীভাবে বাঁকা হয় তা কেউ ঘনিষ্ঠভাবে দেখেনি। “এটি একটি খুব জটিল সিস্টেম,” ট্যাক বৈঠকে একটি ব্রিফিংয়ের সময় বলেছিলেন। “আমরা কাছে যাওয়ার চেষ্টা করি [the topic] দুটি কোণের মাধ্যমে, তরলটির দিকে তাকান এবং পায়ের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি দেখুন।”

মেটাক্রোনাল লোকোমোশনের সময় একটি মার্শ ঘাসের চিংড়ি দ্বারা উত্পাদিত প্রবাহের ভিডিও, উজ্জ্বল-ক্ষেত্র কণা ইমেজ বেলোমিট্রি ব্যবহার করে।

বিশেষত, ট্যাক এবং তার সহকর্মীরা মাইক্রোস্কোপিক কণা দিয়ে জলের বীজ বপন করেছিলেন, যা তাদের প্রবাহের বৈশিষ্ট্যগুলির গতি এবং দিক ট্র্যাক করতে এবং গণনা করতে সক্ষম করেছিল, চিংড়ির পেটানো পায়ের চারপাশে তরল প্রবাহ কল্পনা করতে উজ্জ্বল-ক্ষেত্র কণা চিত্র ভেলোসিমেট্রি (পিআইভি) ব্যবহার করেছিল। তারা চিংড়ির পায়ের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিও অধ্যয়ন করেছিল-কোন সহজ কৃতিত্ব নয় কারণ প্রতিটি পা মোটামুটি বালির দানার আকারের। “আমরা মূলত একটি পরিচিত শক্তি দিয়ে পায়ে ধাক্কা দিয়েছিলাম যাতে তারা কীভাবে বাঁকে যায়,” ট্যাক বলেছিলেন।

এই দ্বৈত পদ্ধতিটি দলটিকে দুটি মূল ড্র্যাগ-হ্রাস করার প্রক্রিয়া সনাক্ত করতে সক্ষম করেছে। প্রথমত, প্রতি ট্যাক, তারা থ্রাস্ট উৎপন্নকারী পাওয়ার স্ট্রোক এবং পুনরুদ্ধার স্ট্রোকের মধ্যে প্যাটার্নে একটি বড় পার্থক্য লক্ষ্য করেছে। “আমরা দেখতে পেয়েছি যে পুনরুদ্ধারের স্ট্রোকের সময় পাগুলি প্রায় দ্বিগুণ নমনীয় এবং ভারীভাবে বাঁকানো হয়,” তিনি বলেছিলেন। “তারা যে দিকে সাঁতার কাটছে তার তুলনায় তারা প্রায় অনুভূমিক থাকে।” এর ফলে পানির সাথে সরাসরি মিথস্ক্রিয়া কম হয় এবং পাওয়ার স্ট্রোকের বিপরীতে একটি হ্রাস পায় (ছোট ঘূর্ণি), যেখানে পা পানির সাথে মিথস্ক্রিয়া সর্বাধিক করার জন্য খুব অনমনীয় থাকে।

দ্বিতীয়ত, পুনরুদ্ধারের স্ট্রোকের সময় প্লিওপডগুলির গ্রুপিংটিও তাৎপর্যপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়েছিল। “যখনই তারা পাগুলিকে আসল অবস্থানে ফিরিয়ে দেয়, তারা তাদের 100 শতাংশ সময়ের জন্য একে অপরের কাছাকাছি রাখে,” ট্যাক বলেছেন। এটি নমনীয়তা দ্বারা সক্ষম, যা চিংড়ির পায়ের মধ্যে একটি আঁটসাঁট সীল তৈরি করে। তাই তিনটি পা আলাদাভাবে চলার পরিবর্তে, তাদের পাগুলি মূলত এক হিসাবে নড়াচড়া করে, উল্লেখযোগ্যভাবে টেনে আনে। “তারা প্রতি সেকেন্ডে ছয় বার তাদের পা মারেন, এক সময়ে ঘন্টার জন্য, যাতে তারা সম্ভাব্য অনেক শক্তি নষ্ট করে না,” ট্যাক বলেছিলেন। তিনি এবং তার সহকর্মীরা সেই অনুযায়ী তাদের ঘাস চিংড়ি-অনুপ্রাণিত রোবট ডিজাইনকে অভিযোজিত করবেন।

দ্বারা ইমেজ তালিকা স্মিথসোনিয়ান এনভায়রনমেন্টাল রিসার্চ সেন্টার/সিসি বাই 2.0