روبيرت فُل: ما تعلمناه من ذيل الوزغة

دعوني أشارككم اليوم اكتشاف جديد ولكنني أود أن أقصه عليكم كما حدث في الواقع ليس بالطريقة التي أعرضه بها في اجتماع علمي أو الطريقة التي تقرؤونها في الأوراق العلمية إنها قصة عن ما بعد التقليد الحيوي إلى ما أسميه التبادل الحيوي وأعرف ذلك بالترابط بين علم الأحياء وإنضباط آخر. حيث كل تبادل منضبط يخدم الآخر ولكن مجمل الاكتشافات الناتجة أكبر من أي مجال مفرد. الآن، في ما يخص التقليد الحيوي بينما تأخذ التقنيات البشرية صفات أكثر من خصائص الطبيعة، الطبيعة تصبح معلم أكثرفائدة. الهندسة يمكن أن تستلهم من علوم الاحياء باستخدام مبادئها ومصطلحاتها حين تكون مفيدة ثم بعد ذلك دمجها مع أفضل الهندسة البشرية, في النهاية لعمل شئ في الواقع أفضل من الطبيعي.

الآن، كوني أحيائي، فقد كنت فضوليا جدا بهذا الخصوص هذه أصابع الوزغة وقد تسائلنا عن كيفية استخدامهم لهذه الأصابع الغريبة لتسلق الجدران بهذه السرعة وقد اكتشفناه. وما وجدناه انه لهاهياكل شبيهة بالريش علي الاصابع, بها ملايين الشعيرات الدقيقة والتي تبدو كالسجادة وكل واحدة من هذه الشعيرات بها أسواء حالات الانقسام الطرفي، حوالي 100 إلى 1000 انقسام طرفي، بحجم النانو والفرد لديه 2 بليون من هذه الانقسامات الطرفية بحجم النانو إنها لا تلتصق بالشفط أو الغراء في الواقع انها تلتصق بقوي بين الجزيئات فقط. قوي فان دير فالس وأنا سعيد جدا لأبلغكم اليوم أن أول لاصق صناعي جاف ذاتي التنظيف قد صنع. من أبسط نسخة في الطبيعة، فرع واحد معاوني الهندسي، رون فيرنج، في بيركلي صنع أول نسخة اصطناعية وكذلك معاوني الرائع الآخر مارك كوتكوسكي، في ستانفورد فقد صنع شعيرات أكبر بكثير من الوزغة ولكنها تستخدم نفس المبادئ العامة

وهذا هو اختباره الأول (ضحك) هذا كيلار أوتومن، طالبي السابق للدكتوراه الآن بروفيسور في لويس آند كلارك يقدم طفله الأول حرفيا لهذا الاختبار (ضحك)

وفي الآونة الأخيرة، حدث هذا

الرجل: هذه أول مرة يتسلق بها شخص في الواقع

المعلق: لينن فيرينسكي، متسلقة محترفة والتي تبدو فياضة بالثقة

لينن فيرينسكي: بصراحة، سيكون ذلك آمن تماما. سيكون آمن تماما

الرجل: كيف تعلمين ذلك؟

لينن فيرينسكي: بسبب التأمين

المعلق: بوجود مرتبة بالأسفل ومربوطة بحبل أمان بدئت لينن تسلق الـ 60 قدم وصلت لينن إلى القمة بتزاوج ممتاز بين هوليوود والعلم

الرجل: إذا فأنت أول بشر يقلد الوزغة رسميا

لينن فيرينسكي: ها! واو. وأي شرف كان لك

روبيرت فُل: هذا ما قامت به على الأسطح الخشنة ولكنها استخدمت هذه على الأسطح الناعمة في الواقع زوج منها، لتتسلق، ولترفع نفسها ويمكنكم تجربتها في البهو والنظر إلى المواد المستوحاة من الوزغة المشكلة الآن لتقوم الروبوتات بذلك هو أنهم لا يستطيعون فك التثبيت بهذه المادة وهذا هو حل الوزغة. إنهم في الواقع يقشرون أصابعهم من السطح، بسرعة عالية بينما يركضون إلى أعلى الحائط

وأنا متحمس جدا لأطلعكم اليوم على أحدث نماذج روبوت، ستيكي بوت يستخدم اللاصق الجاف الهرمي هذا هو الروبوت الحقيقي. وهذا ما يقوم بفعله ولو نظرتم سترون أنه يستخدم تقشير الأصابع كما تفعل الوزغة ولنستطيع عرض جزء من المقطع، يمكنكم رؤيته يتسلق الحائط (تصفيق) ها هو ذا والآن يمكنه العمل على أسطح أخرى بسبب اللاصق الجديد الذي تمكنت مجموعة ستانفورد من صنعه لتصميم هذا الروبوت المذهل (تصفيق)

آه. أود التنويه إلى، انظر إلى ستيكي بوت سترون عليه شيئا. ليس فقط لجعله شبه الوزغة لديه ذيل. فما أن تعتقد أنك قد فهمت الطبيعة يحدث مثل هذا الأمر لقد أخبرنا المهندسون، عن الروبوت المتسلق أنه لو لم يكن له ذيل سيسقط من الجدار فما فعلوه هو سؤالنا سؤالا مهما قالوا "لإنه يبدو كذيل" ولو أننا وضعنا عامودا غير فعال هل تستخدم الحيوانات ذيلها وهي تتسلق الجدران؟ ما فعلوه هو رد الجميل بإعطائنا فرضية لنختبرها في الأحياء، التي لم نكن لنفكر فيها

فبالطبع، في الواقع، أصبحنا متوترين كوننا ،علماء احياء،ومن المفترض أننا نعرف ذلك سلفا فقلنا "حسنا، ما الذي يقوم به الذيل"؟ فمثلا، نحن نعرف أن الذيل يخزن الدهون نعلم أنه يمكنه الإمساك بالأشياء وربما كان مشهورا بإعطاء التوازن عند السكون (ضحك) يمكنه أن يستخدم كوزن معاكس فشاهدو هذا الكنغر أرئيتم ذلك الذيل قام مارك رايبرت بصناعة روبوت أحادي للقفز وقد كان غير متزن بدون ذيله في الغالب يحد الذيل من القدرة على المناورة مثل هذا البشري داخل لبس الديناصور (ضحك) قام زملائي بقياس هذه المحدودية عن طريق زيادة لحظة القصور الذاتي لطالب، ليصبح له ذيل وجعله يجري في بين العقبات ووجدوا تدني في الأداء كما تتوقعون (ضحك) ولكن بالطبع، هذا ذيل ساكن كما يمكنكم الحصول على ذيل فعال

وحين عدت لبحث ذلك، أتضج لي أن أحد لحظات تيد الماضية الرائعة من ناثان تحدثنا عن ذيل فعال

الفيديو: ميهرفولد يعتقد أن ديناصورات الذيل اللاسع كانوا مهتمين بالحب، وليس الحرب

روبيرت فُل: تحدث عن الذيل كونه سوط للتواصل كما يمكن استخدامه للدفاع ذيقوي جدا فآخذنا رجعة وتأملنا في الحيوان. وجعلناه يصعد سطحا ولكن هذه المرة أضفنا رقعة زلقة التي ترونها بالأصفر هناك وشاهدو على اليمين، ما يفعله الحيوان بذيله حين ينزلق. لقد بطأنا هذا للعشر هذه السرعة الطبيعية وشاهدوه الآن ينزلق وشاهدو ما يفعله بذيله لديه ذيل فعال يعمل كرجل خامسة وتساهم في التوازن إذا جعلناه ينزلق مسافة كبيرة، هذا ما اكتشفناه هذا غير معقول. كانت لدى المهندسين فكرة رائعة

وبالطبع تسائلنا حسنا، لديهم ذيل فعال، ولكن دعونا نتصورهم إنهم يتسلقون جدارا، أو شجرة ويصلون إلى القمة ولنفترض أن هناك ورقة فما الذي يحدث لو أنهم تسلقوا إلى أسفل الورقة وهنا كانت بعض الرياح، أو نحن هززناها؟ وقمنا بتلك التجربة، والتي ترونها هنا (تصفيق) وهذا ما اكتشفناه الآن هذا بالسرعة الحقيقية. لايمكنكم رؤية شئ. والان هنا بالبطئ.

ما اكتشفناه كان أسرع ردة استقامة هوائية في العالم لمن منكم يذكر الفيزياء، هذه زخم زاوية الصفر ردة فعل للتصحيح. لكنها مثل الهرة كما تعلمون، الهرر تسقط. الهرر تقوم بهذا. يلوون أجسادهم ولكن الوزغ أفضل ويقومون به بذلهم فهم يقومون بذلك بهذا الذيل الفعال بينما يلتفون ويهبطون دوما بوضع مثل سوبرمان حسنا، الآن تسائلنا، إذا كنا محقين ينبغي أن نكون قادرين على اختبار فعلي لهذا النموذج، في روبوت

لذا بنينا في الواقع روبوت لتيد هناك، نموذج بالذيل وسنجرب أول استقامة هوائية بذيل على روبوت لو سلطتنا ضؤ عليه. حسنا، ها هو ذا وأعرض المقطع ها هو ذا إنه يعمل تماما كما في الحيوانات إذا فكل ما تحتاجه هو هزة من الذيل لتصحح نفسك (تصفيق)

الآن، بالطبع، نحن خائفون لأن الحيوان غير مكيف للتحليق هذا ما اعتقدناه "لا عليكم. سنضعه في نفق رياح رأسي ستهب الرياح إلى أعلى، وسنحدد له هدف للهبوط، جذع شجرة خارج الزجاج مباشرة، ونرى ما سيفعله (ضحك) وذلك ما فعلناه. وهذا ما فعله فالرياح تأتي من الأسفل. هذه عشر السرعة إنه يحلق بتوازن. بسيطرة عالية هذا مدهش نوعا ما. ولكنه جميل في الواقع عندما تلتقط صورة له. بل هو أفضل من ذلك، فهو يوجه نفسه في الجو وطريقته في ذلك، يأخذ ذيله ويؤرجحه لجهة ليعرج يسرة، ويؤرجحه للجهة الأخرى ليعرج يمنة فنستطيع التوجيه بهذه الطريقة ومن ثم -- إحتجنا أن نصور هذا عدة مرات لنصدقه إنه أيضا يقوم بهذا. شاهدوا هذا إنه يذبذب ذيله للأعلى والأسفل مثل الدولفين إنه في الواقع يستطيع السباحة في الهواء ولكن شاهدوا أرجله الأمامية. هل تستطيعون رؤية ما تفعله ما الذي يعنيه ذلك لأصول الطيران بالرفرفة ربما تطور من السقوط من الأشجار ومحاولة التحكم بالتحليق تابعونا بهذا الخصوص (ضحك)

فتسائلنا بعد ذلك "هل يستطيعون بالفعل المناورة بهذه الطريقة"؟ فهذا هدف الهبوط. هل يستطيعون التوجه نحوه مع هذه القدرات؟ ها هو ذا في نفق الرياح وهو بالتأكيد يبدو كذلك يمكنكم ملاحظة ذلك بشكل أفضل من المنظر العلوي شاهدو الحيوان حتماً يتحرك نحو هدف الهبوط. شاهدو حركة ذيله بينما يقوم بذلك لا يصدق.

الآن أصبحنا حائرين تماما لأنه لا توجد أي تقارير عن تحليقه فذهبنا "يا إلاهي، علينا الذهاب إلى الساحة لنرى إذا كان يفعل ذلك في الواقع"ـ بالطبع عكس الطريقة التي سترونها على برامج الطبيعة تماما تسائلنا "هل يحلقون في الواقع في الطبيعة"ـ فذهبنا إلى غابات سنغافورة وجنوب شرق آسيا والمقطع التالي نعرضه لأول مرة

هذا هو المقطع الفعلي، غير مفبرك، مقطع بحث حقيقي لحيوان يحلق نزولا -- هناك خط المسار بالأحمر انظروا إلى النهاية لترو الحيوان ولكن بينما يقترب من الشجرة شاهدوا التقريب. وحاولوا رؤيته وهو يهبط ها هو ينزل. هناك وزغة في نهاية خط المسار هل ترونه هناك؟ شاهدوه ينزل والآن شاهدو هناك ويمكنكم رؤية الهبوط. هل رأيتم الإرتطام؟ إنه يستخدم ذيله كذلك تماما كما رأينا في المختبر

فالآن يمكننا إكمال هذا التعاون باقتراح صنع ذيل فعال وهذا أول ذيل فعال في روبوت صنعوه في بوستن داينامكس في الختام، أعتقد أننا نحتاج إلى بناء تعاون بيولوجي، كما أوضحنا والذي سيزيد من سرعة الاكتشافات الأساسية في تطبيقاتها لفعل ذلك نحتاج إلى إعادة تصميم التعليم بطريقة جذرية لنوازن بين العمق والتفاعل بين العلوم صراحة لتدريب الناس ليضيفوا ويستفيدوا من العلوم الأخرى. وبالطبع نحتاج إلى الكائنات والبيئة لنقوم بذلك هذا، سواء أنت تهتم بالأمن، البحث والإنقاذ أو الصحة فعلينا الحفاظ على تصاميم الطبيعة وإلا ستضيع هذه الأسرار للأبد. ومن ما سمعته من رئيسنا الجديد، أنا متفائل جدا. شكرا لكم. (تصفيق)