21 ديسمبر كانون الأول (رويترز) – يعكف الباحثون بجامعة جونز
هوبكنز على تحليل قفزات صرصور الحقل بالاستعانة بكاميرات حديثة ذات
سرعات فائقة للتعرف على أنماط الحركة لديه.
وقال راجات ميتال استاذ الهندسة الميكانيكية بالجامعة إنه يرى
ان صرصور الحقل أو الجندب ليس مجرد آفة ضارة بل إن المبادئ
الأساسية لتصميم جسمه قد تسهم في ابتكار روبوتات صغيرة رشيقة ذات
قدرة على التحرك وسط التضاريس الوعرة وأنقاض الزلازل.
تشير المعلومات العلمية الى انه بمقدور الجندب ان يقفز إلى
ارتفاعات تعادل طول جسمه نحو 60 مرة لذا فقد كان السؤال الذي يراود
ميتال هو “كيف يتسنى لها القفز الى هذه الارتفاعات والمسافات
الطويلة وكيف يمكن لهذه الحشرات التحكم في وضعها حتى تتمكن من
الهبوط على أرجلها سالمة؟”
وظل ميتال وايملي بالمر مساعدته بقسم الهندسة الميكانيكية
يدرسان مدى تعقيد قفزات الجندب طيلة ثمانية أشهر باستخدام كاميرات
سريعة اللقطات للوقوف على تفاصيل الحركة في غاية الدقة.
وقال ميتال “التقطت مقاطع فيديو دقيقة وتفصيلية تتراوح بين 300
و400 لقطة في الثانية الواحدة حتى يتسنى لنا بالفعل تحليل قفزاته
بدقة متناهية والبدء في رصد كل الحركات والسكنات منذ انطلاقه وحتى
لحظة هبوطه”.
وقالت بالمر إن عملية التصوير وحدها لم تكن تمثل التحدي الوحيد
بل هي محاولة الحصول على “القفزة النموذجية” وكان نخس الجنادب وهي
في الحاويات الزجاجية يستحثها على القفز لكن التفاصيل الخاصة
بالمسافة والمسار لم تكن متسقة.
وقالت “خلال القفزة الكاملة كنا نسعى لرصد موقع مركز الثقل
الذي كان معدة الجندب ورأسه وذيله في أغلب الأحوال وكنا نرصد هذه
المراكز الثلاثة في كل لقطة علاوة على جميع مفاصل الصرصور. لذا
فكان لدينا الكثير من المراكز ونظرا لصغر حجم الجنادب كنا في حاجة
الى برمجيات دقيقة للغاية للمساعدة في عملية الرصد”.
وكان يجري عرض لقطات الكاميرات الثلاثة بالتصوير البطيء
وببرمجيات معينة لتسجيل انطلاق الجندب وهبوطه.
وقال ميتال إنه دهش عندما وجد ان قفزات الحشرة تشبه راقص
الباليه لكن المهم هو انها كانت تنجح في الهبوط على أرجلها.
وقال ميتال إنها كانت تميل الى الانطلاق ودفع كل شيء للوراء
لتحتفظ بوضع مستو “وبعد ذلك تتخذ وضعا لبسط أطرافها ثم تبدأ في
احداث التوازن في الجو ومحاولة الدوران في الهواء والاستقرار لذا
فان جميع هذه الحركات الراقصة الرشيقة تعيد الى الذهن مشاهدة رقص
بديع للباليه”.
وقال الباحثون إن مقاطع الفيديو بالتصوير البطيء أوضحت انه
خلال الطيران كانت الجنادب تستخدم أطرافها لتحقيق استقرار لأوضاعها
والتأهب للهبوط.
وتم ابتكار نماذج مجسمة بالبرمجيات لتوضيح حركة كل جزء من
أجزاء جسم الحشرة خلال عمليتي القفز والهبوط. وقال ميتال إن هذا
النوع من القفز والحركة سيكون فعالا خلال محاولة السير وسط تضاريس
وعرة مثل أنقاض الزلازل.
وعرض الفريق البحثي نتائج دراسته خلال الاجتماع السنوي الثامن
والستين لقسم ديناميكا الموائع بالجمعية الفيزيائية الأمريكية الذي
عقد في الآونة الأخيرة في بوسطن.
وقال ميتال إنه بعد بحوث ستستمر بضعة أشهر وفهم كامل لحركة
الجندب سيعمل فريقه البحثي لابتكار روبوتات ترتكز على أساس مبادئ
تلك الحركة.
