Hvorfor din hund er mere effektiv end en vaskemaskine

Hvorfor din hund er mere effektiv end en vaskemaskine

Det følgende er et uddrag fra 'Hvordan man går på vand og klatrer op ad vægge: Dyrebevægelse og fremtidens robotter' af David Hu.

Da jeg mødte min kone for første gang, medbragte hun en brun legetøjspuddel ved navn Jerry. Han var en Valentinsgave fra hendes ekskæreste, og han viste sig at være det perfekte emne til mit næste videnskabelige eksperiment. Jeg brugte meget tid på at sætte klistermærker på Jerrys pels og filme ham med et højhastighedskamera. Jerry kunne ikke lide hans klistermærker og prøvede at bide dem af. Hvis klistermærkerne var på toppen af ​​hans hoved eller hals, havde han en anden metode til at fjerne dem. Han rystede sin krop og hovedet frem og tilbage flere gange, så jeg træder et skridt tilbage. Hans brune krøller fløj og sendte støv og lopper i alle retninger sammen med mine klistermærker. Dette pæne lille trick, kaldet wet-dog shake, lignede en dum, ubrugelig handling.



Læs bogen

'Sådan går du på vandet og klatrer op ad vægge: Dyrebevægelse og fremtidens robotter' af David Hu

Købe

Da jeg analyserede højhastighedsfilmene, lærte jeg, at Jerrys rystelser genererede accelerationer op til 12 gange jordens tyngdekraft, højere end accelerationen af ​​en Formel 1-racerbil, når den drejer et hjørne. Da jeg gav Jerry et bad, fandt jeg ud af, at hans shake kunne fjerne op til 70 procent af vandet i hans pels. Det tog kun en brøkdel af et sekund, hvorimod vores vaskerimaskiner tager minutter at yde sammenligneligt. Hvordan er wet-dog shaken så effektiv?

Min elev Andrew Dickerson og jeg byggede en vådhundesimulator, en roterende søjle, der snurrede et klip af Jerrys pels i samme hastighed, som vi observerede. Et kamera var fastgjort til den roterende ramme, så vi kunne se dråber frigives fra pletter af pels, mens den blev spundet. Det var, som om vi havde et sæde på forreste række til vandudstødningsprocessen. På vores vådhundesimulator var 12 gange jordens tyngdekraft den minimale acceleration for at fjerne de mindste dråber fra pelsen. Dette regime faldt nøjagtigt sammen med den acceleration, som Jerry genererede.

For at finde ud af, om Jerry var alene i sin evne til at ryste vand, gennemsøgte jeg Atlanta efter det største udvalg af dyr, jeg kunne finde, og tog ture til laboratorier på campus, den lokale park og Atlanta Zoo. I løbet af de næste par år ville den zoologiske have vænne sig til mærkelige forskningsanmodninger, såsom: 'Kan vi komme og filme dine pandaer, der ryster vandet?' I sidste ende samlede vi højhastighedsfilm af dyr over et 10.000-fold rækkevidde i kropsmasse, fra en mus til en bjørn. Bjørne ryster fire gange i sekundet, hunde med fire til syv gange i sekundet, rotter med 18 gange i sekundet og mus med svimlende 29 gange i sekundet. Blinket med et menneskeligt øje ville gå glip af over 10 rystelser af en mus. Hvorfor ryster mindre dyr flere gange i sekundet? Et mindre dyr har en mindre radius, hvilket får det til at generere mindre centripetalkraft. For at generere de samme dråbefrigørende kræfter som et større dyr, skal det spinde hurtigere.

Jerrys ejer bragte mig et helt liv med kærlighed og to vidunderlige børn, som senere også ville blive uvidende emner i mine eksperimenter. Jeg vil fortælle dig mere om vores eventyr i de kommende kapitler. Men jeg giver Jerry den brune legetøjspuddel ære for at have købt mig en billet til min videnskabelige besættelse, dyrenes bevægelsesverden.


Uddrag fra 'HVORDAN MAN GÅR PÅ VAND OG KLATRE OP VÆGGE: Animal Movement and the Robots of the Future' af David L. Hu. Copyright © 2018 af Princeton University Press. Genoptrykt med tilladelse.