Şekil değiştiren solucan damlaları, gelecekteki robot sürülerine ilham verebilir

Kara solucanlar veya Lumbriculus variegatus, solucanların uzak akrabalarıdır. Avrupa ve Kuzey Amerika’daki sığ bataklıklarda, göletlerde ve bataklıklarda genellikle birey olarak yaşarlar ve burada mikroorganizmalar ve döküntülerle beslenirler. Kendilerini kuraklıktan korumak için kara solucanlar, birkaç ila yüzlerce kişiden oluşan, birbirine dolanmış, şekil değiştiren “lekeler” olarak bir araya gelebilir. Tıpkı arı sürüleri, ateş karıncaları salları veya sığırcık sürüleri gibi, kara kurt damlaları da toplu hareket gösterebilir.

Şimdi, ABD Ulusal Bilim Vakfı destekli fizik tabanlı bilgisayar modellerini kullanan bilim adamları, kara solucan damlalarında toplu hareketin yalnızca koşullar tam olarak doğru olduğunda, özellikle de bireysel kara solucanların aktivitesi ile “yapışkanlığı” arasında bir denge olduğunda ortaya çıkabileceğini gösteriyor. Araştırmacılar sonuçlarını dergide yayınladılar Fizikte Sınırlar.

NSF’nin Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümü’nde program direktörü John Long, “Kuş sürülerinin ve balık sürülerinin – birbirinden kaçınarak birlikte hareket eden birey gruplarının aksine – solucanlar grup hareketini koordine etmek için birbirine dokunur ve karışır” dedi. “Bu araştırmacıların akıllı bilgisayar simülasyonu, solucanların bir birim olarak iyi çalıştığını gösteriyor; her birey, biri birbirine nasıl yapıştıklarını yöneten ve diğeri ileri hareketi ayarlayan iki fiziksel gücün doğru dengesini bulduğunda.

“Bu fiziksel kurallar, insan mühendislerin esnek ve kendinden tahrikli kabloların, fiberlerin ve hatta solucan benzeri robotların birbirine dolanmış hareketini koordine etmek istedikleri her duruma uygulanabilir.”

Bireysel kara solucanlar arasındaki etkileşimler, bir damla olarak hareket ettiklerinde beklenmedik, yeni özellikler sağlayabilir. Bu tür özellikler, proteinlerden çok hücreli organizmalara ve ekosistemlere kadar hiyerarşik olarak organize edilmiş biyolojik sistemlerin bir özelliğidir. Bu nedenle, bloblar, kolayca gözlemlenemeyecek kadar küçük veya çok büyük benzer sistemler için de bir model görevi görebilir.

Georgia Institute of Technology’den ortak yazar Saad Bhamla, “Aktif biyopolimerler ve aktin filamentleri, robotik ve malzeme biliminde sıcak bir konu olan” dolaşık aktif madde kolektiflerinin “harika örnekleridir” dedi.

“Sonuçlarımızın, bireysel yumuşak ve esnek robotların birbirine dolanıp bir birim olarak hareket edebildiği yeni robotik sistemlerin tasarımına uygulanabileceğini umuyoruz. onarım veya çevreye cevap vermek için kendilerini yeniden organize edebilen otonom birimlerden oluşur.”