&proiettile; Fisica 16, comma 102
Gli esperimenti dimostrano che una distanza ottimale tra i punti di contatto aiuta gli insetti e altre creature a più zampe a evitare di scivolare lungo un pendio ripido e granuloso.
M. Piñeirua / Università di Tours
Le larve di insetti simili a falene chiamate antlon scavano buche nella sabbia e aspettano sul fondo con le fauci aperte che le formiche perdano il loro habitat e vi cadano dentro e si trasformino in cibo. Ispirato da questo esempio biologico, Miguel Pineroa e colleghi dell’Università di Tours, in Francia, hanno studiato ciò che determina la stabilità della locomozione a più gambe su un pendio granulare. [1]. La loro esperienza e il loro modello mostrano che la pressione esercitata dai contatti del gambo è fondamentale per prevenire l’instabilità, così come la distanza tra i contatti. La scoperta potrebbe essere utile per i progetti robotici.
Uno studio precedente ha dimostrato che lo scivolamento lungo un pendio granuloso inclinato inizia quando il peso di un oggetto deforma leggermente la superficie e si interrompe quando l’oggetto è abbastanza pesante da solcare una cresta ristretta di grano (vedi abstract: Friction Means Life or Death to Ants). Questi studi hanno esaminato singoli cursori: dischi di metallo fatti cadere sul pendio di una collina composta da perle di vetro di un millimetro di diametro. Invece, Piñeirua e i suoi colleghi hanno creato cursori a quattro zampe da dischi di vetro imbullonati insieme.
I ricercatori hanno posizionato vetrini di peso variabile e distanziatori a disco sui pendii vetrosi, angolati al di sotto dell’angolo in cui si verificano le valanghe. Per i cursori abbastanza pesanti da disturbare la venatura, quelli con piccoli distanziatori a disco agiscono come un singolo disco e arano un bordo collettivo. Quelli con più spazio tra i dischi hanno generato quattro bordi individuali, rallentando istantaneamente la loro caduta. I cursori hanno raggiunto rapidamente la stabilità quando la distanza tra i dischi è stata aumentata di 2,5 volte il diametro del disco.
Il team ha costruito un modello che ha stimato un criterio di stabilità e ha suggerito che la relazione tra la massa di un oggetto a più gambe e la distanza di separazione delle sue gambe determina se scivola lungo un pendio sabbioso o rimane fermo. Queste potrebbero essere informazioni utili per i robot che esplorano Marte o salvano gli escursionisti.
-Rachel Berkowitz
Rachel Berkowitz è editor corrispondente presso Giornale di fisica Con sede a Vancouver, Canada.
Riferimenti
- M. Pineirua et al.Le interazioni del gambo mediate dal substrato svolgono un ruolo chiave nell’insediamento degli insetti sui pendii granulari. Fis. Rev. E 108014903 (2023).
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