Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân

Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Chứ không phải là để tạo một đội quân nhện đâu nhé, bạn đừng lo.
Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân - Ảnh 1.

Các nhà khoa học đã huấn luyện thành công con nhện, yêu cầu được nó nhảy theo mệnh lệnh. Ngoài mong muốn làm khiếp hãi những linh hồn nhỏ bé sợ nhện trên toàn thế giới, thì họ còn muốn tạo ra một thế hệ robot hoàn toàn mới được thiết kế dựa trên tự nhiên.

Có rất nhiều loài nhện biết nhảy, đơn cử như loài nhện nhảy Phidippus regius góp mặt trong nghiên cứu này. Kĩ thuật nhảy của con nhện cũng cực kì hoàn thiện, khi lao về phía trước để vồ mồi (hay vồ những cá nhân sợ nhện mong manh, chúng có thể bay ra phía trước với khoảng cách 6 lần chiều dài cơ thể chúng. Độ dài trung bình của con nhện là 15 mm, và nó có thể nhảy xa ít nhất là 60 mm.

So sánh với loài người thượng đẳng chúng ta? Ta chỉ có thể nhảy xa được 1,5 lần chiều cao cơ thể thôi. 

Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân - Ảnh 2.

Nhảy ngắn.

Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân - Ảnh 3.

Nhảy dài.

Với kĩ năng săn mồi tuyệt vời và chính xác cộng với một tầm nhìn rất tốt, loài nhện nhảy này là một đối tượng nghiên cứu tuyệt vời. Từ nó, ta có thể chế tạo ra những con robot nhỏ có thể nhảy một cách chính xác.

Tuy vậy, việc huấn luyện được những con nhện cái nhảy theo mệnh lệnh không phải là điều dễ dàng. Trong các mẫu nhện được nghiên cứu, chỉ có một con nhện duy nhất thực hiện đúng yêu cầu các nhà khoa học. Tên "cô ả" là Kim.

Các nhà khoa học quay lại đoạn phim Kim nhảy và đáp đất để tìm ra được bí mật đằng sau cú nhảy chính xác đến hoàn mĩ này.

Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân - Ảnh 4.

Đoạn phim được quay lại cho thấy Kim có nhiều kĩ năng nhảy khác nhau. Tại khoảng cách gần – khoảng 2 lần chiều dài cơ thể nhện, Kim nhảy nhanh hơn nhưng với đường cong tốc độ và độ chính xác thấp. Nhưng với quãng đường nhảy xa – khoảng 6 lần chiều dài cơ thể Kim, thì "ả" sử dụng năng lượng để nhảy hiệu quả hơn nhiều.

Kim có thể chỉnh góc cú nhảy để nhảy lên cao hoặc xuống thấp. Các nhà khoa học nhận định Kim "tự tin" hơn khi nhảy từ trên cao xuống thấp.

"Cô nàng sẽ nhảy với mộc góc hiệu quả nhất, đồng nghĩa với việc Kim hiểu rõ về những khó khăn mà mình sẽ phải đối mặt trong cú nhảy", kĩ sư vi hệ thống Mostafa Nabawy nói với đài NBC.

"Và Kim có thể căn thời gian nhảy một cách chính xác để đáp đất hiệu quả nhất, nhằm tối đa hóa hiệu quả năng lượng của cú nhảy".

Các nhà khoa học thành công trong việc dạy nhện nhảy bằng 4 chân - Ảnh 5.

Đây là Kim.

Sau khi chụp cắt lớp 3D con nhện, các nhà khoa học có thể dựng nên được một mô hình cơ thể nhện cũng như cấu trúc 8 chân của nó.

Các nhà sinh học vẫn biết rằng loài nhện sử dụng áp lực nước từ dung dịch trong chân nhện để làm chân căng dài ra, tăng sức mạnh cho cú nhảy. Nhưng đến thời điểm này, các nhà nghiên cứu vẫn tranh cãi xem sức ép thủy lực có thay thế được sức mạnh cơ bắp không.

Trong thử nghiệm nhện nhảy lần này, họ tìm ra rằng "cô" Kim chỉ cần tới sức mạnh của cơ bắp cũng có thể nhảy được rồi. Trước khi rời bệ phóng, Kim để lại một sợi tơ mỏng, có lẽ là để cân bằng được năng lượng của chú nhảy mạnh mẽ.

Thử nghiệm với "cô" nhện Kim.

"Kết quả nghiên cứu cho thấy Kim dù có thể sử dụng thủy lực để di chuyển chân mình, nhưng cô ta không cần tới sức mạnh này để thực hiện cú nhảy tuyệt vời kia", Bill Crowther, nhà nghiên cứu thủy động lực học thuộc đội ngũ trên nói.

"Vì thế, vai trò của chuyển động thủy lực trong loài nhện vẫn là câu hỏi mở".

Bên cạnh việc hiểu rõ hơn về cú nhảy con nhện, người ta còn sử dụng những thông tin thu thập được để chế tạo robot. "Lực chân con nhện có thể tải trọng lượng gấp 5 lần trọng lượng con nhện – điều này thật tuyệt vời và nếu ta có thể hiểu được cơ chế cơ sinh học này, ta có thể áp dụng chúng vào những lĩnh vực nghiên cứu khác", nhà nghiên cứu Nabawy nói.

"Con nhện phải lên kế hoạch về mọi thứ, nó phải tính toán nhảy chính xác để vồ mồi càng nhanh càng tốt và càng chuẩn càng tốt:.

Các nhà khoa học đã thử dựng mô hình robot có cơ chế và kích cỡ dựa trên con nhện và cho nó nhảy thử. Họ đã thất bại. Mô hình này quá nhỏ, ta chưa thể so sánh với Mẹ Thiên nhiên khi thiết kế máy móc ở quy mô này. Cần thêm những nghiên cứu mới để có thể tạo ra một thứ đem so sánh được với một cơ chế cơ sinh học tuyệt vời chỉ có ở tự nhiên.

Nghiên cứu này đã được đăng tải trên Nature.

Bị chó cắn, nam sinh chế tạo thiết bị đuổi chó cực kỳ hiệu quả

tinybook tinybook 6 ngày 13 giờ
Bị chó cắn, nam sinh chế tạo thiết bị đuổi chó cực kỳ hiệu quả
Sau khi nghiên cứu, Minh đã khảo sát tình hình thực tiễn và có kết quả đáng mừng: “Em đã tiến khảo sát và tiến hành thử nghiệm 3 lần trên đàn chó tại nhà bác Lê Văn Long (Bắc Ninh) cho kết quả tốt. Ở ngưỡng âm thanh 40 kHz (120 dB), đàn chó phản ứng, lùi lại dần, 9 con bỏ chạy...".

Các nhà khoa học vừa quay ngược thời gian thành công bằng máy tính lượng tử

tinybook tinybook 6 ngày 15 giờ
Các nhà khoa học vừa quay ngược thời gian thành công bằng máy tính lượng tử
Cỗ máy du hành thời gian của Doraemon liệu có phải là một cỗ máy tính lượng tử?

10 bộ phim Hollywood mô tả chính xác nhất về hiện thực của trí tuệ nhân tạo (P1)

tinybook tinybook 1 tuần 5 giờ
10 bộ phim Hollywood mô tả chính xác nhất về hiện thực của trí tuệ nhân tạo (P1)
Danh sách 10 bộ phim có nội dung về trí tuệ nhân tạo này sẽ giúp bạn có thể tìm hiểu cách con người tưởng tượng ra sao về AI trong tương lai và tính hiện thực của AI trong thời đại ngày nay.

Nhật Bản tiến một bước gần hơn tới việc hồi sinh voi ma mút

tinybook tinybook 1 tuần 6 giờ
Nhật Bản tiến một bước gần hơn tới việc hồi sinh voi ma mút
Từ xác con voi mammoth Yuka nằm lại trong băng vĩnh cửu, ta có được những đột phá mới.

Những hình ảnh cuối cùng về "voi nữ hoàng" của Kenya với đôi ngà đẹp nhất thế giới, chạm tới đất

tinybook tinybook 1 tuần 17 giờ
Những hình ảnh cuối cùng về "voi nữ hoàng" của Kenya với đôi ngà đẹp nhất thế giới, chạm tới đất
Trong hơn 60 năm, con voi được biết đến với cái tên kỳ lạ F_MU1 đã có những cuộc hành trình xuyên suốt vùng đồng bằng Tsavo, Kenya.

Câu đố triệu đô bất khả thi: máy tính cũng phải mất tới vài ngàn năm mới tìm ra câu trả lời

tinybook tinybook 1 tuần 18 giờ
Câu đố triệu đô bất khả thi: máy tính cũng phải mất tới vài ngàn năm mới tìm ra câu trả lời
Thậm chí nếu bạn chứng minh được câu đố này bất khả thi với một cỗ máy, bạn cũng nhận được giải thưởng 1 triệu USD.

[Việt sub] Thiếu niên 15 tuổi tính nhanh hơn máy, gây sốc với BGK Asia's Got Talent

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
[Việt sub] Thiếu niên 15 tuổi tính nhanh hơn máy, gây sốc với BGK Asias Got Talent
Dù bạn tin hay không, thiên tài vẫn tồn tại.

Xem khoảnh khắc tàu vũ trụ Hayabusa 2 của Nhật Bản đáp xuống tiểu hành tinh từng hình thành cùng Hệ Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Xem khoảnh khắc tàu vũ trụ Hayabusa 2 của Nhật Bản đáp xuống tiểu hành tinh từng hình thành cùng Hệ Mặt Trời
Sau khi hạ cánh, tàu thăm dò Hayabusa 2 của Nhật đã ngay lập tức bắn một viên đạn lên bề mặt đất nhằm mục đích thu thập nhiều mảnh đá vỡ trên Ryugu, tiểu hành tinh được cho đã xuất hiện từ thời hình thành Hệ Mặt Trời.

Độc đáo ý tưởng lốp xe kiêm cánh quạt, vừa là bánh xe đi trên mặt đất nhưng cũng có thể biến thành cánh quạt khi bay

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Độc đáo ý tưởng lốp xe kiêm cánh quạt, vừa là bánh xe đi trên mặt đất nhưng cũng có thể biến thành cánh quạt khi bay
Hãng sản xuất lốp xe hơi nổi tiếng Goodyear mới đây vừa chia sẻ một ý tưởng lốp xe bay thú vị, có thể chuyển đổi và hoạt động được cả trên mặt đất lẫn trên không.

Chuyện gắn giáp vào máy bay trong Đệ nhị Thế chiến và giả thuyết mang tên "Thiên vị sống sót"

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Chuyện gắn giáp vào máy bay trong Đệ nhị Thế chiến và giả thuyết mang tên "Thiên vị sống sót"
Nếu bạn trả lời sai, bạn đã mắc lỗi giống những nhà nghiên cứu và phân tích dữ liệu hàng đầu thời Chiến tranh Thế giới Thứ hai.

Tháp cao 100 mét này là cách Trung Quốc giải quyết được ô nhiễm không khí: giá 2 triệu đô/cái, tạo 10 triệu mét khối không khí sạch mỗi ngày

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Tháp cao 100 mét này là cách Trung Quốc giải quyết được ô nhiễm không khí: giá 2 triệu đô/cái, tạo 10 triệu mét khối không khí sạch mỗi ngày
Tháp lọc khí tại Tây An, Trung Quốc được coi là cỗ máy lọc khí lớn nhất thế giới hiện nay và nó đang góp phần giúp thanh lọc không khí và làm giảm ô nhiễm không khí cho cả một thành phố khỏi khói bụi độc hại.

Hỏi khó: Tại sao ngựa vằn lại có vằn? Nghe giáo sư giải thích xong mới thấy hóa ra đơn giản đến ngây người

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Hỏi khó: Tại sao ngựa vằn lại có vằn? Nghe giáo sư giải thích xong mới thấy hóa ra đơn giản đến ngây người
Vằn trên mình ngựa cũng giống đề-can dán trên xe đua: chúng không có tác dụng làm vật thể chạy nhanh hơn đâu.

Hai thanh niên cố gắng chứng minh Trái Đất phẳng và cái kết đắng, đừng bao giờ coi thường khoa học!

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Hai thanh niên cố gắng chứng minh Trái Đất phẳng và cái kết đắng, đừng bao giờ coi thường khoa học!
"Thú vị thật ...", anh Jeran lẩm bẩm, không tin vào mắt mình.

Cận cảnh chiếc máy bay lớn nhất thế giới do nhà đồng sáng lập Microsoft xây dựng

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Cận cảnh chiếc máy bay lớn nhất thế giới do nhà đồng sáng lập Microsoft xây dựng
Chiếc máy bay này có kích cỡ "khủng" đến mức nó cần có 2 thân máy bay với 2 buồng lái riêng biệt.

Khám phá được bí ẩn căn bệnh Stephen Hawking mắc phải

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Khám phá được bí ẩn căn bệnh Stephen Hawking mắc phải
Các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện ra bí ẩn của chứng xơ cứng teo cơ một bên - căn bệnh mà nhà vật lý lý thuyết Stephen Hawking mắc phải - là do protein đột biến ubiquilin ngừng điều chỉnh hoạt động của lysosome - thành phần tế bào chịu trách nhiệm xử lý chất thải trao đổi chất. Phát hiện này có thể mở ra hướng phát triển phương pháp điều trị cho căn bệnh đánh vào khoảng 200.000 người trên toàn thế giới.

"Quái vật" rắn độc dị biệt nhất hành tinh: Chuyên cắn người đang ngủ say, nọc làm tan máu

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
"Quái vật" rắn độc dị biệt nhất hành tinh: Chuyên cắn người đang ngủ say, nọc làm tan máu
Rắn Mulga là loài rắn độc sở hữu những đặc điểm đáng sợ nhất trong tự nhiên ở nước Úc.

Tìm hiểu về xe tăng Maus - phát minh "điên rồ" từng được kỳ vọng sẽ thay đổi cục diện Thế chiến thứ hai

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Tìm hiểu về xe tăng Maus - phát minh "điên rồ" từng được kỳ vọng sẽ thay đổi cục diện Thế chiến thứ hai
Nhiều sử gia tin rằng, nếu xe tăng Maus của Đức quốc xã, cỗ máy chiến được mệnh danh là “mẹ của các loại xe tăng” này có cơ hội tham chiến, có lẽ cục diện của Thế chiến thứ hai đã thay đổi hoàn toàn.

Mười năm nữa, NASA sẽ đưa loài người trở lại Mặt trăng

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Mười năm nữa, NASA sẽ đưa loài người trở lại Mặt trăng
Kế hoạch cho năm 2019 là bước đầu để thực hiện mục tiêu đưa các phi hành gia trở lại mặt trăng của NASA vào năm 2028.

Hình chụp Sao Hỏa từ vệ tinh cho thấy vết tích những dòng sông cổ có tuổi thọ cả tỷ năm

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Hình chụp Sao Hỏa từ vệ tinh cho thấy vết tích những dòng sông cổ có tuổi thọ cả tỷ năm
Giữa vô số các miệng hố trên bề mặt Sao Hỏa, hình ảnh vệ tinh cho thấy các hệ thống phân nhánh của rãnh và thung lũng, những vết tích có thể do dòng nước tồn tại từ lâu để lại.

Chuyên gia Vũ trụ Nga trầm trồ trước tàu Crew Dragon của Elon Musk: "Roscosmos trông như một cơ quan vũ trụ yếu đuối"

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Chuyên gia Vũ trụ Nga trầm trồ trước tàu Crew Dragon của Elon Musk: "Roscosmos trông như một cơ quan vũ trụ yếu đuối"
Cơ quan Vũ trụ Nga Roscosmos lên tiếng tán dương thành tựu của NASA và SpaceX.

Ngạc nhiên chưa? Phụ kiện camera 2bit của Game Boy chụp ảnh thiên văn cực rõ nét, nhìn thấy cả hố lớn trên bề mặt Mặt Trăng

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Ngạc nhiên chưa? Phụ kiện camera 2bit của Game Boy chụp ảnh thiên văn cực rõ nét, nhìn thấy cả hố lớn trên bề mặt Mặt Trăng
Với cảm biến CMOS 2-bit cùng độ phân giải chỉ 128 x 112 pixel thì kết quả mà nó đem lại quả là tuyệt vời.

Những sinh vật biển phát sáng tuyệt đẹp của đáy Thái Bình Dương sẽ khiến bạn mê mẩn

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Những sinh vật biển phát sáng tuyệt đẹp của đáy Thái Bình Dương sẽ khiến bạn mê mẩn
Bộ sưu tập tuyệt đẹp bao gồm bạch tuộc màu cam, tôm hùm gai, bướm biển, mực kim cương..

Xuất hiện bệnh nhân thứ 3 trên thế giới được chữa khỏi HIV

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Xuất hiện bệnh nhân thứ 3 trên thế giới được chữa khỏi HIV
Người bệnh này được chữa trị bằng phương pháp cấy tế bào gốc.

Vì sao Warren Buffett được coi là nhà đầu tư giỏi nhất thế giới với lợi nhuận 20%/năm trong khi nhiều người có thể đạt mức 100/200%?

tinybook tinybook 2 tuần 6 giờ
Vì sao Warren Buffett được coi là nhà đầu tư giỏi nhất thế giới với lợi nhuận 20%/năm trong khi nhiều người có thể đạt mức 100/200%?
Nhà đầu tư vĩ đại Warren Buffett đạt lợi nhuận trung bình hàng năm khoảng 20%. Còn bạn thì sao? Bạn đầu tư đạt lợi nhuận cao hơn nhưng liệu bạn có giỏi hơn Warren Buffett?

Giải mã mật khẩu siêu dị "ji32k7au4a83": nhìn thì kinh nhưng thật ra vô cùng yếu

tinybook tinybook 2 tuần 9 giờ
Giải mã mật khẩu siêu dị "ji32k7au4a83": nhìn thì kinh nhưng thật ra vô cùng yếu
Câu chuyện đằng sau "ji32k7au4a83" dài và lằng nhằng lắm.

Phát hiện "Thuốc Trường Sinh" trong hầm mộ 2.000 năm tuổi tại Trung Quốc

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Phát hiện "Thuốc Trường Sinh" trong hầm mộ 2.000 năm tuổi tại Trung Quốc
Một chất lỏng màu vàng được tìm thấy trong một chiếc hũ đồng có niên đại đến 2.000 năm tuổi, và theo các nhà khảo cổ học Trung Quốc, đó không phải là rượu.

Nông nghiệp đã suýt chút nữa phá hủy nền văn minh nhân loại, đây là lý do tại sao

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Nông nghiệp đã suýt chút nữa phá hủy nền văn minh nhân loại, đây là lý do tại sao
Nông nghiệp là thứ "công nghệ" quá tiên tiến so với não bộ của người dân Thời kỳ Đồ đá.

Tesla Roadster chính thức là chiếc xe đi xa nhất trong lịch sử nhân loại sau khi được Elon Musk gửi vào vũ trụ 1 năm trước

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Tesla Roadster chính thức là chiếc xe đi xa nhất trong lịch sử nhân loại sau khi được Elon Musk gửi vào vũ trụ 1 năm trước
Năm 2091, chiếc Tesla Roadster sẽ bay đủ gần Trái Đất để ta chiêm ngưỡng. Mong sao đa số chúng ta sẽ sống tới lúc đó, hoặc chiếc xe chưa bị phá hủy.

Hỏi khó: Tại sao Microsoft đặt tên hệ điều hành là Windows?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Hỏi khó: Tại sao Microsoft đặt tên hệ điều hành là Windows?
Dùng hàng ngày, nhưng bạn còn không thèm hỏi tại sao người anh em Windows lại ... có tên là Windows.

Cậu bé 12 tuổi giải thích vì sao thay vì chơi game ở độ tuổi này, cậu lại đi chế tạo lò phản ứng hợp hạch

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Cậu bé 12 tuổi giải thích vì sao thay vì chơi game ở độ tuổi này, cậu lại đi chế tạo lò phản ứng hợp hạch
"Em nhận thấy hóa ra có những thứ tưởng như bất khả thi với tầm tuổi mình nhưng lại hoàn toàn dễ thực hiện", Jackson Oswalt nói về thành tựu hợp hạch của mình.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat