Группа учёных из японского Университета Ямагути узнала, почему кошки всегда безопасно приземляются на все четыре лапы. Оказывается, их «суперспособность» связана с особенностью строения позвоночника, пишет Горящая изба.

Кошки обладают уникальной гибкостью грудного отдела. Учёные выяснили это в результате двух экспериментов. В первом исследовании они изучили позвоночники пяти умерших кошек. Они скручивали их, чтобы определить, насколько каждый отдел может проворачиваться без перелома костей. Они сосредоточились на грудном отделе позвоночника (от середины спины) и поясничном отделе (от нижней части спины). Оказалось, что диапазон движений грудного отдела позвоночника в три раза больше, чем поясничного. А во втором эксперименте команда сняла на высокоскоростную видеокамеру двух взрослых кошек, прыгающих с высоты одного метра. В обоих случаях оказалось, что исключительно гибкий участок позвоночника позволяет падающим кошкам последовательно скручивать переднюю и заднюю половины туловища, чтобы обеспечить себе безопасное приземление.

Учёные ломают голову над тем, как кошкам удаётся всегда приземляться на четыре лапы, уже более 100 лет. До исследования японских учёных существовало три гипотезы, якобы объясняющие это явление. Первая — это «пропеллерный хвост»: кошка раскачивает хвост в одну сторону, заставляя своё тело вращаться в другую стороны, и так ловит баланс. Вторая — кошка при падении сгибает своё туловище почти под прямым углом, а затем поворачивает переднюю половину в одну сторону, а заднюю — в другую. Третья гипотеза гласит, что в полёте животное сначала скручивает сначала переднюю часть туловища, а потом заднюю, предварительно поджав задние лапы, а передние вытянув.

Запись Учёные выяснили, почему кошки всегда приземляются на четыре лапы впервые появилась Locals.

Зонд LignoSat построен из древесины магнолии, которая, как показали эксперименты, проведенные на Международной космической станции (МКС), оказалась особенно крепкой и устойчивой к трещинам. Планы для его запуска этим летом на американской ракете находятся на завершающей стадии.

Деревянный спутник создан исследователями из Киотского университета и лесозаготовительной компании Sumitomo Forestry с целью проверки идеи использования биоразлагаемых материалов, таких как древесина, для создания экологически чистых альтернатив металлам, из которых в настоящее время строятся спутники.

"Все спутники, возвращающиеся в атмосферу Земли, сгорают и образуют мельчайшие частицы оксида алюминия, которые будут плавать в верхней атмосфере много лет", - предупредил недавно японский космонавт и аэрокосмический инженер Киотского университета Такао Дои. "Это в конечном итоге повлияет на окружающую среду Земли".

Для решения этой проблемы исследователи из Киото запустили проект по оценке типов дерева, чтобы определить, насколько хорошо они могут выдержать испытания космического запуска и длительные полеты на орбите. Первые испытания проводились в лабораториях, которые воспроизводили условия космоса, и образцы древесины не показали никаких измеримых изменений массы или признаков разложения или повреждений.

"Способность дерева выдерживать эти условия поразила нас", - сказал Кодзи Мурата, руководитель проекта.

После этого образцы были отправлены на МКС, где они подвергались испытаниям на воздействие почти год, прежде чем были доставлены на Землю. Опять же, они показали мало признаков повреждений, что Мурата объяснил тем, что в космосе нет кислорода, который мог бы вызвать горение древесины, и нет живых существ, чтобы вызвать ее разложение.

Были протестированы несколько видов дерева, включая японскую вишню, причем древесина деревьев магнолии оказалась наиболее прочной. Сейчас она была использована для постройки деревянного спутника Киото, в который включено несколько экспериментов, определяющих, насколько хорошо космический аппарат себя проявит в орбите.

Мурата добавил, что окончательное решение о ракете для запуска все еще предстоит принять. Ожидается, что зонд - размером с кофейную чашку - будет работать в космосе по крайней мере шесть месяцев, прежде чем ему разрешат войти в верхние слои атмосферы.

Если LignoSat хорошо себя проявит во время своей работы на орбите, то это может открыть дверь для использования дерева как строительного материала для более крупных спутников. Предполагается, что более 2000 космических аппаратов будут запускаться ежегодно в ближайшие годы, и алюминий, который они, вероятно, будут оставлять в верхних слоях атмосферы при возвращении на Землю, вскоре может стать серьезной проблемой для окружающей среды.

Подписывайтесь на наши соцсети, чтобы быть в курсе всех новостей:

Telegram
Instagram
Facebook

Запись Японские ученые создали экологические спутники из дерева. Запуск в космос планируется уже летом впервые появилась Locals.

Законы механики Ньютона, созданные в 1686 году, объясняют взаимодействие физических объектов и действующих на них сил. Третий закон Ньютона утверждает, что каждому действию соответствует противодействие равной силы.

Тем не менее, исследователи из Киотского университета в Японии обнаружили, что сперматозоиды и водоросли Chlamydomonas двигаются с меньшими усилиями, чем это предсказывается третьим законом Ньютона. Их результаты опубликованы в журнале PRX Life.

Для изучения динамики живых клеток в вязкой среде ученые пересмотрели концепцию антисимметричных упругих колебаний, перенося ее на нелинейный уровень. Заменяя фиксированные параметры формы сперматозоидов на изменчивые, они получили необычные результаты, связанные с движением в вязкой среде. Третий закон Ньютона не оказывал такого сильного тормозящего воздействия, так как форма клетки успевала измениться в ответ на противодействие.

Также была введена новая концепция модуля антисимметричной упругости для описания сил, действующих на сперматозоиды.

Сперматозоиды и водоросли Chlamydomonas используют жгутики для передвижения, сохраняя энергию благодаря антисимметричной упругости. Жгутики двигаются волнообразно, предотвращая торможение в вязкой среде. Однако, как правило, в очень вязких средах жгутики теряют энергию и замедляют движение. Но не в данном случае.

Ученые надеются, что их открытия помогут создать автономных роботов, имитирующих живые организмы, и улучшат понимание коллективного поведения.

Подписывайтесь на наши соцсети, чтобы быть в курсе всех новостей:

Запись Ученые выявили, что сперматозоиды проявляют необычную гибкость, нарушая третий закон Ньютона впервые появилась Locals.

Сама по себе технология, использующая для формирования вокселей (объемных пикселей) из ионизированного газа (плазмы) лазеры сверхкоротких импульсов не нова. Та же Aerial Burton уже представляла стереодисплеи, основанные на этом принципе (см. первое видео). Их преимуществом, в отличие от голографических дисплеев, является полная независимость изображения от угла обзора. Однако представленная разработка вывела 3D-изображения на новый уровень. Они стали интерактивными и физически ощутимыми, при этом совершенно безопасными.

В общем случае плазменные вокселы формируются путем ионизации воздуха в фокальной точке посредством множества предельно коротких импульсов инфракрасного лазера, проходящего сквозь 3D-сканер с варифокальным объективом. В микрокапельке плазмы излишки энергии выделяются в виде голубовато-белых фотонов. Плазменные вокселы исчезают очень быстро, поэтому для поддержания устойчивого изображения требуется десятки, а то и сотни тысяч лазерных импульсов в секунду. До недавнего времени потрогать такое «изображение» было невозможно, так как оно приводило к немедленному ожогу.

В новой системе используются фемтосекундные лазеры, продолжительность импульсов которых столь коротка, что они не успевают нанести повреждения коже человека. В то же время, при прикосновении к плазме она становится ярче, а генерируемые ударные волны вызывают осязательные ощущения. Таким образом, плазма одновременно дает визуальную и гаптическую обратную связь, а маленькие трехмерные изображения могут служить индикаторами или своеобразными пространственными «клавишами» или «кнопками». Потенциально это может в ближайшем будущем привести к созданию 3D-тачскринов.

Источник

Запись Японские учёные создали осязаемые 3D голограммы впервые появилась Locals.