Los enjambres de hormigas de fuego actúan como un material con propiedades de ambos fluidos viscosos , tales como la miel, y los sólidos elásticos como el caucho . Los investigadores de Georgia Tech informan de que estas propiedades dependen no sólo de lo que las hormigas son de pero en su forma de moverse .
Cuando hormigas importadas rojas -an fuego especies invasoras, urticantes que se encuentran en los EE.UU. del Sur y Suroeste - enjambre , lo hacen más de mancomunar sus fuerza e inteligencia. Las hormigas se convierten en un nuevo tipo de material versátil , uno con las propiedades de un líquido y un sólido .
Presione hacia abajo en un grupo de hormigas y , en lugar de difundir de la manera un líquido haría, las hormigas se comprimen como la espuma y luego se recuperan . Pero soltar un taco en un vaso de hormigas y fluyen alrededor de la manera cualquier líquido haría. Este cambio de estado tiene que ver con la forma en que las hormigas se reorganizan las conexiones de sus muchos apéndices , Georgia Tech biólogo David Hu y su estudiante Zhongyang Liu dice en un estudio se presentaron hoy en la División de Dinámica de Fluidos reunión en Pittsburgh de la American Physical Society .
El enjambre de insectos, como la que acuden las aves y la escolarización de los peces , es fascinante porque estas criaturas - que no son particularmente capaces como los individuos pueden formar un grupo que exhibe comportamientos organizados inteligentes como volando en formación , dispersando para evitar un depredador , o, en el caso de las hormigas de fuego , la construcción de balsas estancas . Además , la creación de un superorganismo de las partes no tan inteligentes parece ideal para la robótica. Científico informático belga Marco Dorigo de la Universidad Libre de Bruselas , en Bruselas , por ejemplo, ha utilizado esta inteligencia de enjambre para crear robots modulares llamados Swarm- bots, que se auto - ensamblan y trabajan juntos. El estudio de las hormigas de fuego , según los investigadores , podría señalar el camino a aún mejores bots.
Las hormigas de fuego son un "organismo que actúa como un enjambre , sino también como un material " Hu dice PopMech . " Las hormigas son como las moléculas , pero las moléculas tienen ahora las piernas. " Las interconexiones entre las piernas son como los enlaces entre moléculas , dice.
Para investigar este material de hormigas , los investigadores utilizaron una especie de prensa, llamaron un reómetro , que las medidas de cómo los materiales responden a las fuerzas aplicadas . Las hormigas viven , los que hallaron, tanto actúan como un líquido-sólido , tal como caucho, y viscosa elástica, como la miel .
Una forma en que las hormigas hacen uso de esta habilidad es de reunir a sí mismos en balsas herméticos cuando su inundación nidos , como sucede en su Brasil natal . Los investigadores habían encontrado previamente que dentro de la balsa, las hormigas se conectan a través de las piernas y la mandíbula . Una hormiga muerde en la pierna de otra , y que tienen entre sí por sus garras o conecte por las almohadillas adhesivas en el final de sus piernas. La disposición de estas interconexiones es clave para la capacidad de las hormigas . Cuando los científicos pusieron hormigas muertas en el reómetro , se encontraron con que las hormigas corrían menos y también eran menos elásticos , "como un montón de arena ", dice Hu.
"Al moverse, las hormigas crean un material dinámico que tiene propiedades únicas , " Deborah Gordon , que estudia el comportamiento colectivo en Stanford, dice PopMech por correo electrónico. " Tengo muchas ganas de aprender más acerca de esto. Demuestra otro avance técnico, desarrollado por las hormigas , que todavía no habíamos pensado. "
Y es otra de las innovaciones de la hormiga que los investigadores de inteligencia artificial como Dorigo están dispuestos a pedir prestado. Hu dice que el estudio de la forma en que estas hormigas reorganizar sus conexiones también podría ayudar a los investigadores a diseñar materiales de auto-sanación .
"En la última década , la comunidad robótica ha mostrado un creciente interés en el concepto de auto-ensamblaje , " Mauro Birattari , que hace investigaciones sobre la inteligencia de enjambre en la Universidad Libre de Bruselas , cuenta PopMech por correo electrónico. "Creo que los resultados obtenidos por Hu podrían ser relevantes para el diseño de nuevos tipos de robots . Veo posible aplicación en la robótica y suaves en nanorobótica . "
Ashley Taylor
November 26, 2013 1:30 PM
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