Većina ljudi ne razmišlja o dinamici tekućine kada je riječ o porodu. Ali Megan Leftwich zna.
Povezani sadržaj
- Tinejdžerski izumitelj Alexis Lewis misli da djeca imaju rješenja za svjetske probleme
Profesor strojarstva i svemira na Sveučilištu George Washington u Washingtonu, DC proučava biološki nadahnute tokove, poput mehanizama koji ribama omogućuju plivanje ili interakcije između tekućine i drugih sila dok beba prolazi kroz porođajni kanal.
Nakon što je primijetio obrasce plivanja morskih lavova tijekom obiteljskog putovanja u Smithsonian National Zoo, Leftwich je počeo razmišljati o načinu plivanja morskih lavova svojim prednjim papučicama, a ne stražnjim lepršavinama. Sisavci su efikasni plivači i gotovo ništa ne proizvode . U suradnji s Nacionalnim zoološkim vrtom, Leftwich je snimao morske lavove, pronašao graciozne pljeske njihovih papuča i dizajnirao robotizirani flipper koji replicira pokret. Nada se da će imati radni prototip do kraja ljeta.
Robotski flipper slijedi u dugom nizu izuma nadahnutih prirodom. Inženjer George de Mestral proučavao je vrtoglavu biljku biljke pod mikroskopom i patentirao Velcro 1955. godine. A, u novije vrijeme, sjaj krila leptira nadahnuo je ekran za e-čitatelje. Evolucija je već riješila mnoge probleme s kojima se na ovaj ili onaj način susrećemo zbog drugih živih bića.
U konačnici, Leftwich predviđa bespilotna vozila s robotiziranim papučama umjesto propelera koji bi mogli učiniti stvari poput istraživanja podvodnih minskih polja bez stvaranja velikih uznemiravanja koje postavljaju žive bombe i istraživačke brodove tako učinkovito da mogu prelaziti velike udaljenosti na jednoj bateriji.
Kako vas priroda nadahnjuje?
Toliko sam inspiriran prirodnim svijetom jer živimo u njemu i viđamo ga cijelo vrijeme. Zaista mi je lako vidjeti lišće kako puše na vjetru i pomisliti 'Huh, pitam se koliko sile može potrajati taj list prije nego što ga ošiša?' Ova pitanja mogu ih proživjeti do određene mjere i tako uvijek mogu vidjeti nešto novo za istraživanje. Fasciniran sam načinom na koji je prirodni proces, ta evolucija našla toliko rješenja za toliko različitih problema. Ako vidim način na koji to rješenje, bilo da oblik cvijeta ili trave koji raste u određenom smjeru, utječu na tekućinu oko njega, tada mogu istražiti problem.
Zašto proučavate organizme koji plivaju?
Mnogo riba samo pliva mašući svojim repnim perajama, ali dupini i kitovi mašu ga gore-dolje. Lignje i meduze ugovaraju svoja tijela i pucaju u mlaz, a morske zmije cijelim tijelom pomiču gore-dolje. Dakle, i za samo jednu takvu ideju kretanja po vodi već imamo toliko rješenja. Zanimalo me je koja je temeljna veza između svih tih rješenja.
Morski lavovi pokreću se prednjim perajama na način koji stvara vrlo malo buđenja. (Jon Betz) Možete li nam opisati manevar koji rade morski lavovi?
Morski lavovi su sjajni plivači. Oni su vrlo okretni i vrlo razigrani, tako da mogu raditi stvari poput stvarno uskih okretaja na bankama gdje idu naprijed, a odjednom će se nekako okrenuti i raditi 180 stupnjeva u vrlo uskom radijusu. Ako krenu naprijed i odjednom žele nešto vidjeti iza sebe, povući će glavu prema gore i zapravo samo napraviti preokret i krenuti u drugom smjeru. Napravit će valjke s bačvama i vrteći se nosem kao osa. Izuzetno su okretni.
Budući da plivaju prednjim papučicama, za razliku od repova, oni ne stvaraju tipično čuđenje koje očekujete da vidite iza ribe, dupina ili kita. A ako razumijemo kako oni to rade i to možemo, primjerice, ugraditi u bespilotno vozilo, mogli bismo stvoriti vozilo koje je mnogo teže detektirati u vodi, nešto što je hidrodinamički tiho.
Kako je bilo upoznati morske lavove u Nacionalnom zoološkom vrtu?
Nije baš mnogo ljudi dobilo priliku za kućnog ljubimca morskog lava. Mislila sam da će biti vitki, ali nisu. Bilo je nekako poput mokrog dobrotvornog pinčera.
Surađujući s morskim lavovima gotovo dvije godine, upoznavanje jednog i dodirnuti ga i vidjeti kako izgleda krzno morskih lavova zaista je prosvjetljujuće i dodalo je dubinu razumijevanja ovom problemu koji proučavamo na ekranu računala ili barem šest centimetara stakla.
Leftwich proučava film morskih lavova Nacionalnog zoološkog vrta. (Jon Betz) Smatrate li inovatorom?
Ne rješavam uvijek neki problem, ali stvarno vjerujem da rješavam probleme budućnosti. Mislim da će se ova baza znanja pretvoriti u rješenja problema za koje čak i ne znamo da postoje ili za koje znamo da ih imamo i koji trenutno nisu zainteresirani za rješavanje. Možda velika stopa kirurških porođaja u našoj zemlji nije veliki problem, ali to je problem, i da smo imali bolje rješenje, ne bi li to bilo predivno? Definitivno mislim da puno toga što radim je traženje temeljne fizike u kojoj ljudi ne misle da ona postoji.
