ในขณะที่เครื่องว่ายน้ำขนาดเล็กเครื่องแรกมีลักษณะคล้ายกับการออกแบบของธรรมชาติสำหรับนักว่ายน้ำตัวจิ๋ว แต่นักว่ายน้ำคนอื่นๆ จำนวนมากที่อยู่บนกระดานวาดภาพก็หลงทางไปไกลจากสิ่งที่ทราบจากชีววิทยา นักฟิสิกส์ได้ฝันถึงการออกแบบที่เหมือน Tinkertoy ในขณะที่พวกเขาต่อสู้เพื่อเผชิญกับความท้าทายด้วยวิธีที่ง่ายที่สุดในการบรรยายเกี่ยวกับนักว่ายน้ำด้วยกล้องจุลทรรศน์ในทศวรรษ 1970 ที่มีการอ้างถึงบ่อยครั้ง นักฟิสิกส์รางวัลโนเบล เอ็ดเวิร์ด เอ็ม. เพอร์เซลล์ เสนอ “นักว่ายน้ำแบบสองขา” เป็นอุปกรณ์ดังกล่าวที่ง่ายที่สุด อุปกรณ์จะมีแผงสามแผงเชื่อมต่อเป็นอนุกรมด้วยบานพับสองบาน แผงสองด้านนอกจะเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับแผงตรงกลางเพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ไปข้างหน้า
เพอร์เซลล์แนะนำชุดการเคลื่อนไหวของแขนของอุปกรณ์ไมโครสเกล
ซึ่งจะช่วยให้สามารถกระดิกไปตามเส้นตรงในทิศทางที่กำหนดได้ อย่างไรก็ตาม เขาทิ้งรายละเอียดว่าทำไมมันถึงไปทางนั้นว่าเป็น “แบบฝึกหัดสำหรับนักเรียน”
ในการสืบสวนล่าสุดที่ MIT Hosoi และ Brian Chan ได้ทดสอบคำกล่าวอ้างของ Purcell ด้วยการทดลอง พวกเขาสร้างแบบจำลองที่ปรับขนาดขึ้นของอุปกรณ์บานพับ 2 ข้าง ขับเคลื่อนแขนด้วยสปริงไขลาน และจุ่มลงในน้ำมันซิลิโคนหนาเพื่อเลียนแบบสภาวะหนืดของไมโครเวิร์ล ดังที่เห็นได้จากวิดีโอบนเว็บไซต์ของนักวิจัย (http://web.mit.edu/chosetec/www/robo/3link/) แบบจำลองที่ว่ายตรงไปในทิศทางที่ Purcell กล่าวอ้าง
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยคนอื่นๆ รวมถึง Harvard’s Stone ได้วิเคราะห์แบบฝึกหัดของ Purcell ด้วยการวิเคราะห์ทางทฤษฎี และพบว่าทิศทางนั้นไม่ตรงไปตรงมาอย่างที่ Purcell จินตนาการหรือตามที่การทดสอบทางกลระบุ ในรายงาน 22 หน้าในปี 2546 นักวิทยาศาสตร์สรุปว่า แม้ว่ากิซโมของเพอร์เซลล์ควรจะเดินตรงไป แต่ทิศทางของมันขึ้นอยู่กับขนาดของจังหวะที่แขนของมันทำขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยที่เพอร์เซลล์ไม่ได้ตรวจสอบ
อุปกรณ์สไตล์ Tinkertoy อีกชิ้นหนึ่งที่เสนอในปี 2547 ประกอบด้วยลูกบอลสามลูกที่เชื่อมต่อกันเป็นเส้นด้วยแขนที่กล้องโทรทรรศน์เข้าและออก นักฟิสิกส์ชาวอิหร่าน Ramin Golestanian จากสถาบันการศึกษาขั้นสูงด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐานใน Zanjan และ Ali รายงาน Gizmo 3 ลูก
จะเคลื่อนที่ด้วยชุดของการเปลี่ยนแปลงที่แขนแต่ละข้างยืดออกหรือหดตัว
เปลี่ยนระยะห่างระหว่างลูกบอลและขับเคลื่อนอุปกรณ์ไปข้างหน้า Najafi ตอนนี้อยู่ที่มหาวิทยาลัย Zanjan
นักออกแบบว่ายน้ำระดับไมโครได้ตรวจสอบว่าอุปกรณ์สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วและมีประสิทธิภาพเพียงใด ตัวอย่างเช่น Stone และเพื่อนร่วมงานพิจารณาประสิทธิภาพเมื่อพวกเขาประเมินนักว่ายน้ำแบบสองบานพับของ Purcell การคำนวณของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่น่านับถือจะมีประสิทธิภาพเพียงหนึ่งในสิบเท่าของโครงสร้างการขับเคลื่อนทางชีวภาพในระดับจุลภาคทั่วไป เช่น หางที่เป็นลูกคลื่นและแฟลกเจลลัมแบบเกลียวหมุน
วิธีแก้ปัญหาของธรรมชาติไม่ได้ดีที่สุดโดยอัตโนมัติ อาจมีเหตุผลที่ดีที่จะหลีกเลี่ยงการเลียนแบบชีววิทยา Avron แนะนำ “ประวัติศาสตร์ของการบินถูกระงับไปหลายปี เพราะในช่วงแรก ๆ ทุกคนต้องการเลียนแบบธรรมชาติและกระพือปีก” เขากล่าว
Avron และเพื่อนร่วมงานของ Technion เลิกสนใจการออกแบบที่เป็นธรรมชาติด้วยโครงสร้างสมมุติที่คล้ายกับลูกโป่งสองลูกที่เชื่อมต่อกันด้วยท่อที่บางและยืดได้ อุปกรณ์ขับเคลื่อนตัวเองเป็นชุดของขั้นตอนการออกแบบท่าเต้น ซึ่งลูกโป่งแต่ละลูกจะพองออกหรือพองออกเมื่อท่อยืดออกและหดกลับ
ในทางทฤษฎีอุปกรณ์นี้มีประสิทธิภาพดีกว่านักว่ายน้ำที่มีรูปร่างเหมือนสเปิร์มด้วยการเต้นหาง ผู้ประดิษฐ์รายงานในวารสาร New Journal of Physics ฉบับออนไลน์ เมื่อเดือนพฤศจิกายน 2548 เมื่อพิจารณาถึงชื่อเสียงของเซลล์สเปิร์มในด้านความเร็ว “มันก็เหมือนกับเต่าที่ขย้ำกระต่าย” Avron กล่าว
การศึกษาอุปกรณ์บอลลูนสองลูกอาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับชีววิทยา เนื่องจากการเคลื่อนไหวของมันคล้ายกับการบิดเบี้ยวที่จุลินทรีย์ที่รู้จักกันในชื่อยูกลีนาใช้ในการขับเคลื่อนตัวเอง เขากล่าวเสริม
อุปกรณ์ทางทฤษฎีที่ขับเคลื่อนด้วยบอลลูนสองสามลูกนั้นห่างไกลจากเทคโนโลยีขนาดเล็กแต่ซับซ้อนที่ทำให้ผู้ชมตื่นตาตื่นใจกับการเดินทางมหัศจรรย์ นักวิจัยต้องค้นหาคำตอบสำหรับคำถามมากมายก่อนที่อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดจะเปิดตัว
แกดเจ็ตเคลื่อนที่ได้เร็วและมีประสิทธิภาพเพียงใด จะสร้างพร้อมแค่ไหนด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน? ธรรมชาติได้คิดค้นสิ่งที่ดีกว่านี้แล้วหรือ?
ในแต่ละคำตอบ นักวิจัยจะขยับเข้าใกล้การสร้างสัตว์สายพันธุ์ใหม่เพื่อว่ายในอาณาจักรขนาดเล็ก
credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> UFABET เว็บหลัก
