Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2018. 01. 17. - 09:26GrahamNus

good mood all day =)
and how are you?

2017. 12. 22. - 17:33MashaAgomo

This message is posted here using XRumer + XEvil 4.0

2017. 07. 27. - 09:10KGabi

Mi is tudunk munkát adni: mérnököknek  Jooble 

Jelenlegi hely

A hangyaszövet mechanikai tulajdonságai

2014.02.27.
A hangyát az élővilág egyik legerősebb állatának tartják, testtömegüknek sokszorosát képesek megmozgatni. Ehhez a teljesítményhez azonban különleges szövetekre van szükség. Az Ohio Állami Egyetem kutatóinak sikerült méréssel meghatározni a hangyaszövet néhány mechanikai tulajdonságát.

Mintaként a Formica exsectoides hangyafaj 12 egyede szolgált. A mérés előkészítéseként a hangyákat először egy 0 °C-os kamrába zárták érzéstelenítés gyanánt. A lehűlt hangyák fejét egy CD nagyságú lemezhez ragasztották, amelyet forgásba hoztak. A fordulatszámból és a hangya tömegéből a hangyára ható erő meghatározható. Az elmozdulás méréséhez a hangya testét több pontban akrilfestékkel megjelölték, a mérés során pedig fényképeket készítettek a deformált mintákról. A deformációt (pixelekben) az elkészített képekből Matlab segítségével határozták meg.

Egy korábbi kutatás során készült felvételen látható, amint egy hangya egy közel 7 grammos madárfióka tetemet tart. Ez a hangya tömegének közel 1200-szorosa, így kezdeti terhelésnek ezt az értéket vették alapul. A tárcsa fordulatszámát folyamatosan növelték (15 fordulat/másodperccel 12 másodpercenként). A hangyák teste a fej és a tor között vált el, a szakadáshoz szükséges terhelés értéke pedig még a kutatókat is meglepte. A hangyák nyaka átlagos testtömegük 3400-5000-szeresét bírták el. Ez 230±140 MPa-os Young-modulust jelent. A mérési eredmények láthatók a fenti kép bal oldali diagramján (terhelő erő az elmozdulás függvényében), míg a jobb oldali ábra az illesztett anyagmodellt mutatja.

 A hangyanyak felépítésének megértéséhez elektronmikroszkópos és mikro-CT képeket készítettek. Ehhez alapos előkészítésre volt szükség. A hangyatetemeket kiszárították, majd 20-30 nanométeres aranyréteggel vonták be. A mikro-CT-vel készült képeket szegmentáció után behálózták és végeselem szimulációval vizsgálták meg a nyak deformációját. A numerikus modellhez több mint 6,5 millió cellát használtak. A nemlineáris Neo-Hooke anyagmodell paraméterét a mérésekből határozták meg. A szegmentált képek láthatók a lenti ábrán.

A számított feszültségeloszlásból sikerült beazonosítani a szakadás pontos helyét, az elkészített felvételekből pedig sikeresen meghatározták a nyak szerkezetét. A szakadás előtt a nyak alapos megnyúlásáról számoltak be. A kutatók remélik, hogy eredményeik segítik majd a jövő robotvázainak, kompozitjainak tervezését.

Forrás:

V. Nguyen, B. Lilly, C. Castro, 2014. The exoskeletal structure and tensile loading behavior of an ant neck joint, Journal of Biomechanics 47.

 

Józsa István Tamás

 

 

 

Cikk értékelése: 
Szerző: Brigitte

Új hozzászólás

Filtered HTML

  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • Engedélyezett HTML jelölők: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <p>
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.

Plain text

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
CAPTCHA
Ezzel a feladattal teszteljük, hogy valódi látogató vagy-e.

Kapcsolódó cikkek

Algák fotokémiai rendszerét tették a napelem alapjává
A Leibniz Társaság Új Anyagok Intézete (Leibniz-Institut für Neue Materialien, INM) együttműködést indít Namíbiával.
Bionikus agy kifejlesztésére buzdítja az ausztrál tudósokat az ausztrál tudományos akadémia friss tanulmánya.
Egy új tomográfiai eljárás képes megmutatni a tervezési hibákat a nanométer méretű chipek szerkezetében.

Friss hírek

E-hajtómű? Miért ne?