Кто бьет быстрее и сильнее всех животных на земле

Удар хватательных конечностей Odontodactylus scyllarus быстрее, чем любое другое движение животных, и достаточно силен, чтобы разбить стекло: разноцветный рак-богомол - прекрасный боксер. Американские исследователи выяснили, что стоит за его способностью сокрушать. Ударный аппарат сконструированного ими робота работает по образцу хватательных конечностей рака-богомола.

Обитающий в тропической части Тихого океана морской рак-богомол (его еще называют креветкой-богомолом) разработал особую стратегию ловли добычи: увидев маленькую рыбку, краба или вкусного моллюска, он выбрасывает вперед свои утолщенные ногочелюсти. Они поражают жертву со скоростью около 23 м/с и пробивают даже толстую раковину и панцирь. 

Исследователи долгое время изучали, как рак развивает такую ​​скорость и огромную силу удара. Как выяснилось, сначала два небольших фиксатора накапливают напряжение в мышцах и сухожилиях хватательных конечностей, которое при внезапном расслаблении этих склеритов (элементов скелета) высвобождается сверхбыстрым движением.

Если же на процесс нанесения ударов смотреть с помощью высокоскоростной камеры, то заметна небольшая задержка между ослаблением склеритов и выбросом ногочелюстей. Нак-сын Хён, руководитель группы исследователей Гарвардского университета, преположил, что есть другой механизм, который удерживает хватательные конечности, но никто еще не понял, как он работает.

Хён и его коллеги раскрыли секрет рака-богомола и сконструировали робота, который имитирует это движение и принцип, лежащий в его основе. Оказалось, что причина в геометрии аппарата. После ослабления фиксаторов склериты не сразу отпускают ногочелюсти, а только когда те достигают точки опрокидывания.

Этот процесс, контролирующий высвобождение ранее накопленной упругой энергии, увеличивает механические показатели системы. Обусловленный геометрией механизм обеспечивает экстремальное ускорение движения. Имитация этого принципа уже оправдала себя у мини-робота весом всего 1,5 г, удар которого достигает скорости 26 м/с. Это делает его быстрее любого устройства таких размеров.