Kā peldēt pa smiltīm

Smilšu skuķis Plestiodon reynoldsi ir slavens ar savu spēju peldēt pa smiltīm līdz pat 10 centimetru dziļumā. Tas ir dīvaini, jo, lai gan smiltis dažreiz darbojas kā šķidrums, tās darbojas arī kā cieta viela, kas atbalsta lielas slodzes, piemēram, cilvēka gājienu. Tātad, kā smilšu skinki to dara?

Šodien Takashi Shimada no Tokijas universitātes Japānā un daži draugi atklāj noslēpumu. Viņi saka, ka smilšu skinku peldēšanas darbība izmanto smilšu šķidrumam līdzīgo dabu UN tās spēju darboties kā cietai vielai. Viņi ir izveidojuši datora modeli, lai simulētu, kā tas darbojas.

Modelis sastāv no divām bumbiņām, kas ieraktas smiltīs un savienotas ar atsperi. Bumbiņas var piepūst un iztukšot, lai mainītu to izmēru. Kad tie ir mazi, tie salīdzinoši viegli iziet cauri smiltīm. Bet, ja bumbiņa ir liela, graudi sastrēgst pret to, kļūstot cieti.

Shimada un co parāda, ka bumbiņu pāris var pārvietoties pa smiltīm, izmantojot stum-me-pull-you tipa kustību. Piepūsta bumba rada enkuru, no kura iztukšota bumba var izspiesties cauri smiltīm. Tātad, pārmaiņus piepūšot un izlaižot bumbiņas, vienlaikus spiežot un velkot, ablls var pārvietoties pa smiltīm. Komanda ir ievietojusi vairāki video par šo kustību šeit.

Izrādās, ka smilšu skinka kustība nav līdzīga šim. Tam ir iespēja paplašināt savu pakaļējo ceturtdaļu un pēc tam iegrūst ķīļveida galvu smiltīs sev priekšā, tādējādi izspiežoties cauri smiltīm.

(Tomēr īstām smilšu skinkām ir arī viļņota kustība, kas joprojām ir slikti saprotama.)

Tomēr Shimada un citiem ir lieliska simulācija, kas var izrādīties arī ērta. Viņi saka, ka šī tehnika var novest pie robotiem, kas var medīt mīnas zem tuksneša grīdas. Bet mēs tam ticēsim, kad to redzēsim.

Atsauce: arxiv.org/abs/0911.1265 : Peldēšana granulētā vidē

paslēpties