Чешуйчатые фрисби: ученые выяснили, как тропические змеи умудряются летать на 20 метров

Еще одной потенциальной фобией стало больше.

Американские биоинженеры выяснили, как именно тропические змеи умудряются летать (прямо вам на голову). Годы наблюдений позволили создать виртуальную модель, которая позволила понять: некоторые из пресмыкающихся — прирожденные летуны, и они не просто падают с ветки на ветку, а движутся по очень сложной траектории. Благодаря этому исследованию ученые надеются создать универсальных роботов-змей, которые смогут не только ползать, но и планировать на большие расстояния — без крыльев, просто бешено извиваясь.

Райская украшенная змея (Chrysopelea paradisi) живет в тропических лесах Юго-Восточной Азии, вырастает почти до полутора метров, отличается восхитительной окраской и умеет летать. Точнее, она умудряется планировать с ветки на ветку на неожиданно большие расстояния — до 24 метров. Если сначала исследователи считали, что змея просто бесстрашная и отчаянная, то теперь совершенно ясно: ее действия — сложные и выверенные, а ее изгибающееся тело в полете действует как крыло.

Джек Соха — профессор кафедры биомедицины, инженерии и механики в Виргинском политехническом институте. Он изучает полет райских змей более 20 лет, и недавно смог выяснить, как именно они это делают.

«Я думаю, что за все эти годы я видел около тысячи полетов, и каждый раз продолжаю удивляться им. Меня это шокирует до сих пор. Что именно делает это животное? Возможность наконец найти ответ на вопрос, который преследует меня с тех пор, как я был аспирантом, невероятно удовлетворяет», — рассказывает Джек Соха.

Для того, чтобы исследовать полет Chrysopelea paradisi, Джек и его коллеги снимали их на сверхскоростные инфракрасные камеры в лаборатории. На телах змей были точечно прикреплены от 11 до 17 кусочков отражающей пленки. Отснятые точки позволили создать виртуальную модель, которая позволила понять, зачем змеям нужно так интенсивно извиваться в полете.

Оказалось, что змеи балансируют в воздухе по тому же принципу, что и фрисби
Они подпрыгивают, превращая свое тело в «J-петлю» (как называет это Соха), а затем резко устремляются вверх и вперед, словно удар хлыста. После они начинают извиваться, причем кончик хвоста — не так интенсивно, как остальное тело. В полете змея превращается в некое подобие изменяющегося крыла. Извивания помогают ей балансировать в воздухе — словно фрисби.

Лишь недавно удалось выяснить, что райские украшенные змеи извиваются не только в горизонтальной плоскости, но и одновременно в вертикальной.
Это почти незаметные движения (раньше, без виртуального моделирования, это ускользнуло от глаз исследователей). Джек Соха полагает, что в таком дополнительном вертикальном «подергивании» и есть секрет успешного полета змей. Напомним, что они способны пролететь до 24 метров, причем выбирая себе направление.

Исследователь уверен, что эти данные помогут создать ультимативного робота-змею, который сможет ползать в укромных местах и, если нужно, быстро планировать с высоты. По его задумке это был бы идеальный робот для разведки завалов и прочих мест катастроф, где под обломками могут быть люди.

via