<<返回上一页

火蚂蚁翻腾使不沉的木筏

发布时间:2018-02-02 21:10:01来源:未知点击:

作者:Alyssa Botelho视频:形状变化的蚂蚁不停地移动到一起(图片:Nathon Mlot)火蚂蚁通过不断分开来保持在一起成群的昆虫以大群的形式连接起来漂浮在水面上,有时会形成与餐盘大小相当的木筏但他们如何抵挡海浪和其他可能使他们沉没的力量尚不清楚蚂蚁进化为在亚马逊热带雨林的热带雨季中生存的木筏整个殖民地可以在几秒钟内逃离洪水堆,动员到浮力堆中并安全地漂浮到下一个定居点现在,美国南部以及澳大利亚,加勒比海和南亚部分地区都发现了入侵的火蚁以前的研究表明,蚂蚁通过抓住对方的腿和下颚来创造他们不寻常的分组在实验室实验中,乔治亚理工学院的David Hu和他的同事发现,蚂蚁束既可以作为固体也可以作为粘性液体在被拉伸或粉碎后,蚂蚁球会像橡胶一样弹回原来的形状分组也将在障碍物周围缓慢流动 “长期以来,生物学家已经了解这些结构,但没有人真正研究过它们如何抵抗外力,”胡说 “我们正在使用物理学中的工具来研究这些木筏作为材料”对于他们的最新作品,胡和他的团队使用微型计算机断层扫描和高速视频来更仔细地观察,因为他们碾压并戳穿了木筏实验室他们发现这些结构能够保持漂浮并在物体周围流动,因为蚂蚁不断地从彼此分离并重新相互连接胡说,大多数材料在某些尺度上表现得像固体,在其他尺度上表现得流畅当您将手浸入游泳池时,水容易产生并消散力但是如果你从一座摩天大楼跳进游泳池,水会抵抗你的冲击力,让你痛苦着陆另一方面,一大堆活火蚂蚁在所有尺度上都能很好地抵抗和消散外力蚂蚁可以通过弯曲和伸展它们的腿来充当微小的电阻弹簧,并且它们与邻居断开并改变连接以产生围绕外力的流动,例如用棍子刺激重要的是,活蚂蚁的筏比闪闪发光的死蚂蚁的筏明显更具弹性 “想象一下,成千上万的人把他们的手臂连在一起,但是每个人都有六只手臂而不是两只手臂,而且他们所有的四肢上都有微小的钩子和粘性垫,”胡说 “这就是为什么火蚁可以进行这种动态重组的原因”本周在匹兹堡召开的美国物理学会流体动力学部会议上,这项工作可以帮助工程师编写自组装机器人或开发更有弹性的材料,防水,防震 “将一群蚂蚁概念化为智能材料的想法非常富有想象力,”纽约锡拉丘兹大学的斯科特特纳说 “他们能够展示这些材料的每个单元是如何认知的,了解周围环境并以一系列协调的行为作出反应这为一些非常有趣的问题打开了大门“有关这些主题的更多内容: